p (Phys.org) —Os físicos encontraram a evidência mais forte de nenhuma violação da simetria de Lorentz, uma das simetrias fundamentais da relatividade. A simetria de Lorentz afirma que o resultado de um experimento não depende de certos aspectos de seu entorno, a saber, a velocidade e a direção de seu quadro de referência móvel - propriedades que se tornam relevantes ao estudar objetos astronômicos e lançar satélites, por exemplo, bem como para unificar a mecânica quântica e a relatividade geral. p "Sabemos que a relatividade geral e o modelo padrão da física de partículas não são as teorias definitivas, "disse a co-autora Marie-Christine Angonin no Observatório de Paris Phys.org . "Além disso, até aqui, foi impossível conciliar em uma teoria comum esses dois aspectos da física. Para ter sucesso nesta missão, quase todas as teorias de unificação prevêem uma quebra da simetria de Lorentz. "

p Para realizar o teste aprimorado de simetria de Lorentz, a equipe de físicos do Observatório de Paris e da Universidade da Califórnia, Los Angeles, analisou 44 anos de dados de observações de alcance do laser lunar (LLR).

p LLR envolve o envio de pulsos de laser entre uma estação na Terra e um refletor na Lua e vice-versa, e medir o tempo que leva para a luz completar a viagem de ida e volta, que é cerca de 2,5 segundos. Experimentos modernos de LLR podem determinar a distância entre a Terra e a Lua em menos de um centímetro.

p No novo estudo, os pesquisadores analisaram dados de mais de 20, 000 feixes de laser refletidos enviados entre 1969 e 2013 por cinco estações LLR localizadas em diferentes locais da Terra. O tempo de viagem de ida e volta da luz é influenciado por vários fatores, da localização da Lua no céu, ao clima e às marés, bem como efeitos relativísticos - que são especialmente importantes para testar a simetria de Lorentz.

p A fim de analisar os dados LLR no contexto da simetria de Lorentz, os pesquisadores primeiro desenvolveram uma "efeméride lunar, "que é um modelo que leva em conta dezenas de fatores para calcular a posição estimada, velocidade, e orientação da Lua em relação à Terra em um determinado momento. A estrutura para essa efeméride vem de uma teoria chamada extensão do modelo padrão (SME), que combina a relatividade geral e o modelo padrão da física de partículas, e permite a possibilidade de quebra de simetria de Lorentz.

p "Pela primeira vez, uma modelagem global do sistema Terra-Lua foi feita no quadro SME, "Disse Angonin." Isso significa que as equações de movimento do SME foram incluídas nas efemérides, bem como na descrição da trajetória da luz. Isso nos leva a derivar restrições completas e robustas sobre os coeficientes SME e, consequentemente, em uma quebra hipotética da simetria de Lorentz. "

p Geral, a análise dos pesquisadores mostra que os dados LLR são sensíveis a certas combinações dos coeficientes SME, mas não encontrou nenhuma evidência de que LLR depende da velocidade ou da direção de seu referencial, indicando que não há quebra de simetria Lorentz. Devido à vastidão dos dados, os resultados fornecem as restrições mais rigorosas ainda sobre os coeficientes de SME, em alguns casos, melhorando-os em até uma ordem de magnitude em relação à pesquisa anterior. Em geral, melhorar essas restrições significa que qualquer violação da simetria de Lorentz deve ser muito pequena, se é que existe.

p No futuro, os pesquisadores planejam continuar a pesquisar violações da simetria de Lorentz usando outros dados astronômicos.

p "Queremos combinar os dados do LLR com os do satélite ou exploração da Lua, e considerar modelos mais evoluídos onde a quebra da simetria de Lorentz surge do acoplamento entre matéria e gravidade, "Disse Angonin. p © 2016 Phys.org