Segundo Estudo da 'Colaboração ALPHA', a Antimatéria Não Cai Para Cima

Olá leitores e leitoras do BS!

 

Pois então, no dia de ontem (27/09) foi postado no site Inovação Tecnológica uma matéria destacando que segundo estudo da Colaboração ALPHA (Aparato de Física a Laser de Anti-Hidrogênio), localizado no ‘Centro Europeu de Pesquisa Nuclear (CERN)’ em Genebra, na Suíça, está confirmado, a chamada Antimatéria não cai para cima. Entendam melhor essa história pela matéria abaixo.

 

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Confirmado: Antimatéria Não Cai Para Cima

 

Redação do Site Inovação Tecnológica

27/09/2023

 

[Imagem: NSF]

Este gráfico mostra átomos de anti-hidrogênio caindo e se aniquilando dentro de uma armadilha magnética, parte do experimento ALPHA-g no CERN para medir o efeito da gravidade na antimatéria.

 

Antimatéria é Atraída Pela Gravidade

 

Se você soltar um punhado de antimatéria a uma certa altura do chão, ela irá cair para baixo ou levitar? E se existir uma estrela de antimatéria, ela terá uma força repulsiva, uma antigravidade, em vez de tradicional força gravitacional atrativa que conhecemos?

 

A julgar por um experimento inédito, feito utilizando anti-hidrogênio - a antimatéria do gás hidrogênio -, parece que não: Os dados indicam que a antimatéria não "cai para cima", ela cai para baixo como a matéria comum.

 

A aceleração gravitacional da antimatéria medida no experimento ficou próxima da aceleração gravitacional da matéria normal na Terra: 1 g, ou 9,8 metros por segundo ao quadrado (m/s²) - mais precisamente, a aceleração gravitacional da antimatéria está dentro de cerca de 25% (um desvio padrão) da gravidade normal.

 

Os resultados foram obtidos pela colaboração ALPHA, sigla em inglês para Aparato de Física a laser de Anti-Hidrogênio, localizado no Centro Europeu de Pesquisa Nuclear (CERN) em Genebra, na Suíça. Ao longo dos últimos anos, este laboratório tem gerado uma riqueza de informações sobre a antimatéria.

 

"Ela certamente acelera para baixo e está dentro de um desvio padrão da aceleração na taxa normal," disse o professor Joel Fajans. "O resultado final é que não existe almoço grátis e não seremos capazes de levitar usando antimatéria."

 

Ao confirmar que a antimatéria e a matéria comum são atraídas gravitacionalmente, os resultados também excluem a repulsão gravitacional como a razão pela qual praticamente não vemos antimatéria no Universo observável, quando ambas devem ter sido criadas em proporções iguais no Big Bang.

 

Mas Seria Interessante Se Fosse o Contrário

 

Apesar de jogar um balde de água fria em muitos sonhos de tecnologias vistas na ficção científica, o resultado não surpreendeu a maioria dos físicos. A teoria da Relatividade Geral de Einstein, embora concebida antes da descoberta da antimatéria, que ocorreu em 1932, trata toda a matéria de forma idêntica, implicando que a antimatéria e a matéria respondem da mesma forma a todas as forças, incluindo a força gravitacional. Toda matéria normal, como prótons, nêutrons e elétrons, possui antipartículas que carregam carga elétrica oposta e, quando encontram sua contraparte de matéria normal, aniquilam-se completa e imediatamente.

 

"O resultado oposto teria tido grandes implicações; seria inconsistente com o princípio da equivalência fraca da Teoria Geral da Relatividade de Einstein," disse o professor Jonathan Wurtele. "Este experimento [representa] a primeira vez que foi feita uma medição direta da força da gravidade na antimatéria neutra. É mais um passo no desenvolvimento do campo da ciência da antimatéria neutra."

 

De fato, nenhuma teoria física realmente prevê que a gravidade deva ser repulsiva para a antimatéria. Alguns físicos afirmam que, se fosse assim, seria possível criar uma máquina de movimento perpétuo, o que as teorias atuais afirmam ser impossível. E os resultados batem com outros experimentos, como o BASE, que mostrou que a antimatéria não cai para cima comparando a razão carga-massa para o próton e o antipróton.

 

No entanto, a ideia de que a antimatéria e a matéria pudessem ser afetadas de forma diferente pela gravidade era atraente porque poderia explicar alguns enigmas cósmicos. Por exemplo, esse comportamento poderia ter levado à separação espacial da matéria e da antimatéria no universo primitivo, explicando por que vemos apenas uma pequena quantidade de antimatéria no Universo que nos rodeia. A maioria das teorias prevê que quantidades iguais de matéria e antimatéria deveriam ter sido produzidas durante o Big Bang que deu origem ao Universo.

 

Bibliografia:

 

Artigo: Observation of the effect of gravity on the motion of antimatter

Autores: E. K. Anderson, C. J. Baker, W. Bertsche, N. M. Bhatt, G. Bonomi, A. Capra, I. Carli, C. L. Cesar, M. Charlton, A. Christensen, R. Collister, A. Cridland Mathad, D. Duque Quiceno, S. Eriksson, A. Evans, N. Evetts, S. Fabbri, J. Fajans, A. Ferwerda, T. Friesen, M. C. Fujiwara, D. R. Gill, L. M. Golino, M. B. Gomes Gonçalves, P. Grandemange, P. Granum, J. S. Hangst, M. E. Hayden, D. Hodgkinson, E. D. Hunter, C. A. Isaac, A. J. U. Jimenez, M. A. Johnson, J. M. Jones, S. A. Jones, S. Jonsell, A. Khramov, N. Madsen, L. Martin, N. Massacret, D. Maxwell, J. T. K. McKenna, S. Menary, T. Momose, M. Mostamand, P. S. Mullan, J. Nauta, K. Olchanski, A. N. Oliveira, J. Peszka, A. Powell, C. O. Rasmussen, F. Robicheaux, R. L. Sacramento, M. Sameed, E. Sarid, J. Schoonwater, D. M. Silveira, J. Singh, G. Smith, C. So, S. Stracka, G. Stutter, T. D. Tharp, K. A. Thompson, R. I. Thompson, E. Thorpe-Woods, C. Torkzaban, M. Urioni, P. Woosaree, J. S. Wurtele

Revista: Nature

Vol.: 621, pages 716-722

DOI: 10.1038/s41586-023-06527-1