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    Nêutrons indiferentes podem realmente falar uns com os outros brevemente em um novo tipo de simetria

    Cientistas da Universidade de Chicago e da Universidade Técnica de Darmstadt propuseram uma nova teoria de que os nêutrons podem se comunicar sob certas circunstâncias, formando um novo tipo de "não partícula" - que poderia oferecer evidências de um novo tipo de simetria na física. Crédito:Gonion / Shutterstock

    Mesmo que os nêutrons adorem se associar com prótons para formar o núcleo de um átomo, as partículas sempre foram notórias por sua relutância em se ligar umas às outras. Mas de acordo com uma nova teoria proposta, essas partículas podem se comunicar sob certas circunstâncias, formando um novo tipo de "não partícula" - o que poderia oferecer evidências de um novo tipo de simetria na física.

    Dam Thanh Filho, o professor universitário de física da Universidade de Chicago, expôs o argumento em um estudo publicado em Anais da Academia Nacional de Ciências , da qual foi coautor com Hans-Werner Hammer, da Technical University of Darmstadt, na Alemanha.

    O novo estudo foi inspirado por uma ideia proposta pela primeira vez em 2007 pelo professor Howard Georgi da Universidade de Harvard, que sugeriu que poderia haver um fenômeno além de nossa ideia tradicional de matéria.

    "Tudo que nos rodeia é feito de partículas - um ponto localizado no espaço que pode transportar energia - mas sua ideia era que, na natureza, talvez possa haver algo que carregue energia, mas é menos nítido e mais difuso, "disse Filho." Ele divertidamente chamou esse conceito de 'não partícula'. "

    Son e Hammer queriam tentar aplicar este conceito para entender o comportamento das partículas nos núcleos dos átomos - especialmente os núcleos mais exóticos, que piscam para dentro e para fora da existência durante eventos violentos no universo, como quando as estrelas explodem. "Só conhecemos uma fração desses núcleos exóticos, "disse Filho.

    Para estudar esses núcleos atômicos exóticos na Terra, cientistas colidem núcleos pesados ​​uns com os outros em aceleradores. O que surge é um novo núcleo, e uma chuva de nêutrons. Son e Hammer observaram que, à medida que os nêutrons fluem para fora e para fora, alguns que estão indo na mesma direção podem continuar a "conversar" uns com os outros - mesmo depois que os outros pararam de interagir. Esta comunicação sustentada entre nêutrons pode constituir um "unnúcleo difuso, "com propriedades próprias distintas dos núcleos normais.

    Para ter uma noção dessa imprecisão, Filho disse, "É um pouco como a diferença entre ser atingido por uma pedra, e sendo atingido por um fluxo de água. "Ambos carregam energia, mas a forma é diferente.

    Em seu novo estudo, Son e Hammer estabeleceram como e onde procurar evidências desses "unnúcleos" em aceleradores, e uma explicação geral para o campo do que eles chamam de brincadeira "física não nuclear".

    Isso pode ser uma manifestação, os cientistas disseram, de um tipo de simetria chamada simetria conformal. As simetrias são fundamentais para a física moderna; são características comuns que permanecem mesmo quando um sistema muda - a mais famosa é que a velocidade da luz é constante em todo o universo.

    Em simetria conforme, um espaço distorcido, mas todos os ângulos são mantidos inalterados. Por exemplo, quando se desenha um mapa 2D de toda a Terra 3D, é impossível preservar todas as distâncias e ângulos ao mesmo tempo. Contudo, alguns mapas, como uma versão comum desenhada pela primeira vez por Gerardus Mercator, são desenhados para que todos os ângulos permaneçam corretos, mas ao custo de distorcer muito as distâncias perto dos pólos.

    "Esta simetria conforme não aparece no modelo padrão da física, mas faz parte da proposta 'não-particulada' de Georgi, e também aparece aqui, "Son disse. A proporção de energia transportada por cada partícula no" unnúcleo "permanece inalterada, mesmo quando a distância entre elas muda.

    "Foi uma surpresa para mim, porque incomum para a física nuclear, esses resultados parecem ter alguma universalidade, "disse Filho. Ou seja, ao contrário dos muitos cálculos da física que dependem da precisão até mesmo dos menores detalhes e números, "esses números não são sensíveis aos detalhes, " ele disse.

    Como os cálculos são tão robustos, mesmo se alguns detalhes estiverem faltando, Filho disse que se o argumento for confirmado, os físicos podem ser capazes de usar essas fórmulas para verificar outros cálculos.

    Ele e Hammer também observaram que esse comportamento pode ocorrer quando os átomos são resfriados a temperaturas extremamente baixas, e em partículas exóticas chamadas tetraquarks, composto por dois quarks e dois antiquarks.

    “É interessante trabalhar em um problema que pode ter consequências em tantos campos da física, "Filho disse.


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