O bóson W é, junto com o Z, uma das partículas responsáveis pela mediação que ocorre na interação nuclear fraca, que é uma das quatro forças fundamentais da natureza junto com a interação eletromagnética, a gravidade e a interação nuclear forte. . Os físicos geralmente colocam o campo de Higgs neste mesmo nível, o que É outra interação fundamental o que explica como as partículas adquirem sua massa, mas para facilitar sua compreensão os textos costumam incluir as quatro que acabei de mencionar como forças fundamentais.
A interação nuclear fraca é responsável pelo decaimento radioativo das partículas subatômicas e, curiosamente, os bósons W e Z envolvidos nela são mais pesados que os prótons e nêutrons que podemos encontrar nos núcleos dos átomos. Na verdade, a massa do bóson W é cerca de 80 vezes maior que a de um próton. O surpreendente é que não foi fácil para os físicos determiná-lo. E o que é ainda mais chocante é que a medição recolhida pelo laboratório Fermilab (EUA) na altura mostrou uma disparidade significativa com a previsão do Modelo Padrão da física de partículas.
Graças à experiência ATLAS do CERN sabemos agora um pouco melhor sobre o bóson W
Os físicos participantes do experimento ATLAS acabam de marcar um gol. Um tanto importante. E eles mediram pela primeira vez usando o acelerador de partículas LHC (Grande Colisor de Hádrons) um parâmetro do bóson W conhecido pelos físicos como “largura” com mais precisão do que nunca. Este valor foi obtido anteriormente pelo laboratório Fermilab utilizando o colisor Tevatron, e também pelo próprio CERN utilizando o colisor LEP (Grande Elétron-Positron). O valor médio obtido por ambos os laboratórios foi de 2.085 ± 42 MeV, o que é consistente com a previsão do Modelo Padrão.
O valor da “largura” do bóson W obtido pelos físicos da colaboração ATLAS é o mais preciso até o momento
O interessante é que o valor deste parâmetro do bóson W que os físicos do CERN obtiveram usando o acelerador LHC e o detector ATLAS foi de 2.202 ± 47 MeV. Como podemos ver, é muito diferente do valor médio obtido na altura pelo laboratório Fermilab e pelo próprio CERN, mas ainda é consistente com o Modelo Padrão. Além disso, é importante não esquecermos que, como referi no parágrafo anterior, esta última medida é a mais precisa de todas. E no campo da física de partículas, a obtenção de medições mais precisas pode dar aos cientistas a oportunidade de vislumbrar uma nova física.
Na verdade, para recolher esta medição muito precisa, os físicos do ATLAS tiveram que fazer esforços para expandir o seu conhecimento sobre a estrutura interna do protão. Além disso, ao longo do caminho eles desenvolveram um método estatístico engenhoso o que certamente também será útil em outros experimentos. É muito provável que num futuro próximo os físicos do CERN, do Fermilab ou de algum outro laboratório de física de partículas sejam capazes de medir este mesmo ou outro parâmetro do bóson W com ainda mais precisão.
E será, mais uma vez, um grande avanço porque a possibilidade de encontrar uma inconsistência nas previsões do Modelo Padrão abrirá uma porta que os físicos estão ansiosos por derrubar: aquela que pode levá-los a identificar novas partículas e forças. Não o dizemos, embora o partilhemos. O próprio CERN garante isso. Com um pouco de sorte, talvez a tão esperada nova física que os cientistas procuram há tanto tempo esteja mais próxima do que podemos imaginar agora.
Imagem | CERN
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