Foto: SNO |
| Experimento do Observatório de Neutrinos de Sudbury, no Canadá, usa um detector sensitivo aos três tipos de neutrinos. continua após a publicidade |
Em 1930, o físico teórico austríaco Wolfgang Pauli, Prêmio Nobel, se encontrava investigando o assim chamado ?spin?, de partículas subatômicas. Spin é um termo que designa um ?redemoinho? ou rotação associado a corpos. O nosso planeta tem spin intrínseco ou inerente, pois gira em torno de si próprio, e tem também um spin orbital, pois gira em torno do Sol. Um elétron tem spin, embora fique difícil saber a origem exata dessa ?rotação?.
O elétron é a partícula subatômica de menor carga elétrica. Embora você possa ter ouvido falar que os quarks possuem cargas mais fracionadas, estes últimos não puderam nunca serem individualizados, pois se acham somente confinados com outros parceiros, dentro das partículas subatômicas tradicionais, como os próprios elétrons, e também os prótons, que têm carga oposta, além dos nêutrons, sem carga elétrica, e, essencialmente, compostos por um electron mais um próton.
Quando um nêutron se desintegrava, emitindo electrons, Pauli verificou que o princípio de conservação da energia e da matéria era violado, o que você já sabe que é absurdo, pois nada se cria, nada se perde, como Lavoisier afirmou. Era então um mistério o que estava se sucedendo, durante esta emissão de elétrons, conhecida como ?radiação beta?. Tinha que se postular a existência de mais uma partícula, tal que garantisse a conservação de energia e matéria, que seria produzida simultaneamente com a desintegração: estava descoberto o neutrino.
Logo em seguida, outro Prêmio Nobel, Enrico Fermi, calculou que essa partícula praticamente não interagiria com nenhuma outra partícula conhecida.
Vinte anos mais tarde, Frederick Reines e Clyde Cowan, dois americanos, verificam experimentalmente que o neutrino, de fato, tem existência real. Em 1995, Reines recebe o Nobel por essa descoberta. Como bem observou Reines, para os cientistas, o neutrino existia, isto é, já era parte da fauna física, mesmo antes de ser descoberto por ele. Da mesma maneira, quando os cosmólogos falam em buracos-negros, que nunca foram diretamente detectados como tais, eles, os físicos, consideram esses buracos como algo real.
Um outro físico americano, Feinberg, mostrou que, além dos neutrinos de Pauli e Fermi (denominados agora de neutrinos-e, onde ?e? refere-se a elétrons, teriam de existir outros neutrinos – os neutrinos-mu, originários da mesma falta de conservação de energia e massa, quando se verifica a desintegração de muons, uma outra partícula do zoológico montado pelos físicos.
Em 1962, Leon Lederman, Schwarz e Steinberger detectam esta nova forma de neutrino. No ano de 2000, mais um tipo de neutrino foi descoberto, o neutrino-tau, necessário para que o princípio de conservação não fosse violado quando ocorre a desintegração de uma outra partícula, tau.
Marcelo Samuel Berman, cientista, membro vitalício da Sociedade Internacional de Relatividade e Gravitação e da Academia de Ciências de Nova York,e jornalista.msberman@institutoalberteinstein.org
Oscilação só existe com massa
Verificando o fluxo de neutrinos oriundos do Sol, chegava-se a um enigma: o número de neutrinos-e, oriundos do Sol, parecia ser de um terço, em relação ao valor explicável pelo que sabemos a respeito das reações termonucleares que ocorrem nesse astro. Acredite o leitor em mim ou não, mas os astrofísicos tinham tanta certeza sobre o que se sabia a respeito desses neutrinos, que concluíram que dois terços faltantes, no fluxo solar de neutrinos-e, haviam se transformado nos outros tipos de neutrinos, os tau e mu.
Essa oscilação, de um tipo para outro, implicava na obrigatoriedade de existir algum tipo de massa nessas partículas, já que você não pode imaginar que algo sem massa possa oscilar. Vocês viram que eu silenciei sobre a massa dessas partículas, desde o começo, dando a entender que existiam elas, com alguma massa. Porém, até aquela época, acreditava-se que os neutrinos, do mesmo modo que os fótons (que são pacotinhos mínimos de energia radiante de natureza eletromagnética, como a luz visível) não possuíssem massa.
Massa escura e a teoria de Berman-Gomide
Na sua procura pela explicação do Cosmos, a partir da Teoria da Relatividade Geral, os cosmólogos verificavam que a massa visível no Universo era demasiado pequena para a explicação dos mistérios do Universo. Muitos físicos acreditam que no mar de neutrinos que banha o espaço sideral esteja a massa escura, ou faltante, que tanto se procura. Com o professor Fernando de Mello Gomide, meu antigo orientador no ITA, hoje amigo e colega, calculei qual deveria ser a massa média de cada neutrino, obtendo um valor zero vírgula, zero zero zero …. um gramas. O número total de zeros com o qual termina a frase anterior é de setenta e seis. Ora, se esse número é tão pequeno, como surge toda essa massa escura que se requer na Cosmologia???
Berman e Gomide calcularam que deveríamos estar mergulhados num mar com pelo menos dez elevado à potencia 120 neutrinos. Vejamos, dez elevado à potencia 1 é dez. Dez elevado à potencia dois é cem. Dez elevado à potencia três, é 1.000.Agora, a nossa potencia é dez elevada à potencia 120!!! Talvez não exista outro número tão grande no Universo quanto o número de neutrinos, nem massas tão pequenas quanto essas acima.
A descrição desta pesquisa, que inclui também o que se explicará na seqüência, pode ser ncontrada no site do Los Alamos National Laboratory (onde construiu-se a primeira bomba atômica), e está arquivado no Cornell University Library (http://arxiv.org/abs/physics/0606208).
O prof. Gomide, juntamente comigo, calculou ainda que a massa de cada neutrino, varia com a idade do Universo, decrescendo inversamente com o seu raio.
Vocês, caros leitores, vão me perguntar se eu tenho a convicção de que meus cálculos representam a realidade, e eu respondo com um enfático sim!!!! (MSB)