p Montagem experimental do experimento com itérbio no Helmholtz Institute Mainz com o físico Dr. Dionysis Antypas. Crédito:Dionysis Antypas
p Um reflexo sempre reproduz objetos como uma imagem espelhada completa, em vez de apenas suas partes individuais ou partes individuais em uma orientação completamente diferente. É tudo ou nada, o espelho não pode refletir só um pouco. Isso ilustra um princípio fundamental de simetria na natureza. Por décadas, a física assumiu que as leis da natureza em nosso mundo e no mundo do espelho seriam idênticas, essa paridade seria preservada. Então, em 1956, no reino das partículas elementares, ou mais precisamente no reino da interação fraca, pesquisadores descobriram uma violação deste princípio. A violação da paridade tem sido um assunto de pesquisa científica desde então. p Físicos da Universidade Johannes Gutenberg de Mainz (JGU) conseguiram recentemente observar a violação de paridade em átomos de itérbio com diferentes números de nêutrons. O efeito inicial das medições é confirmar as previsões do Modelo Padrão da física de partículas de que átomos com diferentes números de nêutrons demonstrariam violação de paridade. A pesquisa foi publicada no renomado
Física da Natureza Diário.
p A violação de paridade só é conhecida por ocorrer na interação fraca, uma das quatro forças fundamentais da natureza. Foi descoberto pela primeira vez em decadência beta em 1956, em átomos em 1979, e foi posteriormente estudado em vários elementos. Em 1995, na Universidade da Califórnia em Berkeley, O professor Dmitry Budker começou a realizar medições de precisão no elemento itérbio, um metal de terra rara. Foi esse trabalho que ele trouxe consigo quando veio para a Universidade de Mainz em 2014. "Nossa pesquisa envolve vários isótopos de itérbio. Isótopos são átomos com o mesmo número de prótons, mas diferentes números de nêutrons no núcleo, "explicou o Dr. Dionysis Antypas do Helmholtz Institute Mainz (HIM)." Selecionamos uma cadeia de quatro dos sete isótopos do itérbio e confirmamos as previsões do Modelo Padrão:quanto mais nêutrons no núcleo, quanto maior o efeito de violação de paridade, "disse Antypas, resumindo os resultados de quatro anos de trabalho no projeto.
p Comparar o efeito em diferentes isótopos foi proposto pela primeira vez pelo Prof. Victor Flambaum em 1986. Flambaum, um físico australiano da Universidade de New South Wales, é bolsista do Gutenberg Research College (GRC) da Mainz University há dois anos e realiza pesquisas colaborativas com os cientistas da JGU. Os físicos conduziram a pesquisa usando um aparelho do Helmholtz Institute Mainz:na presença de um campo elétrico e um magnético, Os átomos de itérbio são excitados pela luz do laser e a amplitude da violação de paridade é medida.
p "As últimas descobertas marcam um marco significativo na pesquisa sobre violação da paridade atômica, "disse Budker, resumindo os dados. "Eles também são um marco muito significativo no caminho para os objetivos de pesquisas futuras." As medições dos cientistas também oferecem informações sobre um bóson Z adicional. Os bósons Z medeiam a interação fraca. Cientistas da área especulam a existência de um bóson Z adicional, referido como o "Z prime" ou "Z" com uma massa muito menor do que a do bóson Z estabelecido.