Mais de 1500 físicos de 37 países fazem parte de uma colaboração que construiu e atualmente opera o experimento ALICE (A Large Ion Collider Experiment), montado no Grande Colisor de Hádrons (LHC) da Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear (CERN).
Cerca de 30 dos cientistas envolvidos no experimento são brasileiros, divididos em vários grupos de estudo em universidades ao redor do país. Entre eles, está a equipe da qual o Professor Doutor David Chinellato faz parte, da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), de São Paulo. Em seu trabalho com a colaboração ALICE, Chinellato coordena os trabalhos sobre partículas leves, incluindo um estudo publicado recentemente no qual foi confirmada a existência de uma simetria fundamental da natureza.
O principal objeto de estudo do experimento ALICE são colisões de altas energias envolvendo íons pesados. Este estudo pode ser feito observando as partículas e antipartículas produzidas nestas interações. "Queremos entender melhor o que se passou, como aconteceu, e qual a composição das partículas produzidas a partir desse processo", conta Chinellato em entrevista a GALILEU.
Neste trabalho em específico, a equipe do professor doutor da UNICAMP realizou medições das massas e cargas de núcleos. Foram feitas comparações entre dêuterons (núcleos compostos por um próton e um nêutron) e antidêuterons, e hélio-3 (núcleos formados por dois prótons e um nêutron) e anti-hélio-3.
Os cientistas realizaram a medição dessas partículas, que consiste na determinação da curvatura de suas trajetórias dentro de um campo magnético e na medição do tempo necessário para cada partícula atravessar os detectores. A partir dessas informações foi possível calcular as massas das partículas e antipartículas. E, segundo os cientistas, ambas as massas são iguais.
As partículas exibem uma simetria chamada de CPT (carga, paridade e tempo), ou seja, mesmo passando por três transformações (inversão de suas cargas e coordenadas no espaço e reversão do tempo), as interações físicas entre elas não se alteram.
Os físicos também realizaram importantes observações em relação à energia de ligação, que é o que mantém os componentes juntos dentro do núcleo: segundo eles, esse fator é idêntico nas partículas e antipartículas.
Esse tipo de estudo é necessário pois ajuda os cientistas a descobrir quais são as teorias mais prováveis sobre as leis fundamentais do universo. “Comprovar a simetria CPT é um passo em direção a entender quais são as teorias que temos que descartar”, afirma Chinellato.
*Com supervisão de Gustavo Poloni
*Atualização (5/10): A equipe que fez a descoberta não é somente composta por brasileiros. A parte do ALICE coordenada pelo professor doutor David Chinellato envolve mais outros 200 profissionais de várias nacionalidades.
