Os vencedores do Prêmio Nobel de Física em 2008 – físicos nascidos no Japão – desenvolveram pesquisas para compreender o modo como são quebradas as simetrias fundamentais da natureza.
Quem são os premiados?
Ganhando um quarto do prêmio de 1,0 milhão de euros para cada um:
1- Makoto Kobayashi da Organização de Pesquisa do Acelerador de alta Energia (High Energy Accelerator Research Organization) em Tsukuba, Japão;
2- Toshihide Maskawa Yukawa do Instituto de Física Teórica (YITP), na Universidade de Kyoto,
Qual foi o grande motivo da premiação dessa dupla?
- A descoberta da origem da “quebra de simetria” na natureza que contribuiu para a preponderância da matéria sobre a antimatéria neste Universo.
Quem ganhou a outra metade do prêmio?
3- Yoichiro Nambu, da Universidade de Chicago, em Illinois, USA.
O que ele fez para merecer esse prêmio?
- Demonstrou que o conceito de “quebra espontânea de simetria” pode explicar a diversidade de partículas e forças visualizadas na característica quântica da natureza.
A quebra de simetria na natureza descreve como os sistemas físicos podem subitamente mostrar uma preferência por certa direção em detrimento de outras direções.
Por exemplo: um lápis equilibrado sobre a sua ponta apresenta simetrias em torno do seu comprimento visto a partir do topo, mas quando o mesmo se desequilibra e cai, aponta em determinada direção e essa simetria é quebrada.
O mesmo conceito se aplica a muitos sistemas, mas foi Nambu quem ampliou essa teoria para as partículas fundamentais, explica John Ellis, físico teórico do CERN, o laboratório de física de partículas da Europa, em Genebra, Suíça.
Ellis é um dos milhares de cientistas que desejam usar o Large Hadron Collider (LHC) do CERN para desvendar um famigerado produto da quebra de simetria – o boson de Higgs – o qual se acredita ser capaz de dotar as outras partículas com massa.(ver “Large Hadron Collider”)
Kobayashi e Maskawa, entretanto, mostraram como a violação de certa simetria particular poderia criar mais matéria do que antimatéria no Universo – um mistério que vem de longo tempo escondido na física das partículas.
Em um artigo publicado em 1973, eles calcularam que as interações entre os quarks através da força fraca – uma das quatro forças fundamentais da natureza – naturalmente dá origem a uma violação na simetria da paridade de carga elétrica (simetria CP), quando as partículas de matéria não se comportam precisamente como imagens espelhadas das suas homólogas de antimatéria.
“Eles registraram essa enorme manifestação física cuja interpretação é a violação da simetria entre matéria e antimatéria“, comenta Ken Peach, físico da Universidade de Oxford, Inglaterra.
As equações também apresentavam a previsão da existência de uma terceira família de quarks, uma idéia que parecia completamente “artificial” em 1973, até que os quarks foram identificados.
O trabalho de Kobayashi e Maskawa já foi verificado por dois experimentos de alta energia: o experimento Belle no Japão e o experimento BaBar no Centro do Acelerador Linear de Stanford, na Califórnia.
Esses experimentos mediram o decaimento de partículas que incluiu os quarks bottom e os seus resultados experimentais comprovaram as previsões iniciais: “Todas as conclusões são consistentes”, afirma Peach.
No entanto, a violação da simetria CP descoberta pela dupla, atualmente ainda não é suficiente para explicar a dominância total da matéria sobre a antimatéria no Universo .
Peach diz que muitos físicos acreditam que outra violação de simetria ainda mais poderosa pode ser identificada, talvez também por meio das medidas que serão realizadas no LHC.
(Baseado na matéria de Geoff Brumfiel publicada na Nature em 7 de outubro de 2008)