Protão encolheu

nature proton

A teoria e a experiência não batem certo…

Público:
“O protão é mais pequeno do que se pensava e por enquanto ninguém sabe porquê.
“Das três uma: ou a teoria está incompleta e há qualquer coisa que ela não consegue prever; ou os cálculos estão errados; ou o valor de uma das constantes mais bem conhecidas da física está errado”, diz-nos pelo telefone Joaquim Santos, da Universidade de Coimbra. A teoria de que fala é a Electrodinâmica Quântica, ou QED, um dos pilares da física, que descreve as interacções entre a luz e a matéria e é uma das mais bem sucedidas na previsão das propriedades dos átomos. Os cálculos de que fala são aqueles que, a partir dessa teoria, permitem calcular o tamanho (o raio) do protão, um dos constituintes de base dos átomos. A constante de que fala é uma constante física fundamental, chamada constante de Rydberg e cujo valor também está ligado ao tamanho do protão.
Por que é que uma destas três coisas poderá ter um problema? Porque uma equipa internacional de cientistas, entre os quais a de Joaquim Santos (onde se incluem também investigadores da Universidade de Aveiro) publica hoje na revista “Nature” um resultado que mostra que o protão poderá ser mais pequeno do que se pensava. (…)”
Leiam o resto, aqui.

Ciência Hoje:
“O protão é, afinal, mais pequeno!
(…)
O protão, um dos constituintes básicos de toda a matéria é, na realidade, mais pequeno do que se pensava. O valor obtido nesta experiência para o raio do protão é dez vezes mais preciso mas, surpreendentemente, 4% menor do que o valor assumido até agora.
As consequências desta discrepância estão ainda por esclarecer, não se sabendo actualmente qual o alcance das suas implicações na Física podendo, no limite, vir a questionar a validade de uma das teorias fundamentais mais sólidas ou fazer alterar o valor da constante física fundamental de maior precisão. (…)”
Leiam o resto, aqui.

Na nossa lista, também se discutiu este assunto, aqui.

Nature:
“The proton shrinks in size.
Tiny change in radius has huge implications.
The proton seems to be 0.00000000000003 millimetres smaller than researchers previously thought (…).
The difference is so infinitesimal that it might defy belief that anyone, even physicists, would care. But the new measurements could mean that there is a gap in existing theories of quantum mechanics. “It’s a very serious discrepancy,” says Ingo Sick, a physicist at the University of Basel in Switzerland, who has tried to reconcile the finding with four decades of previous measurements. “There is really something seriously wrong someplace.” (…)”

Physorg:
“Scientists lobbed a bombshell into the world of sub-atomic theory on Wednesday by reporting that a primary building block of the visible Universe, the proton, is smaller than previously thought.
More precisely, revised measurements shave four percent off the particle’s radius, according to a study in Nature that is highlighted on the journal’s cover.
That may not seem like much, especially given the proton’s infinitesimally tiny size.
But if borne out in further experiments, the findings could challenge fundamental precepts of quantum electrodynamics, the theory of how quantum light and matter interact, say its authors. (…)”

LATimes:
“Proton radius smaller than believed.
Sophisticated measurements from experiments indicate the radius is 4% smaller than thought. If true, the finding could have major ramifications for the standard model used in modern physics.
Physicists might have to rethink what they know about, well, everything.
European researchers dropped a potential bombshell on their colleagues around the world Wednesday by reporting that sophisticated new measurements indicate the radius of the proton is 4% smaller than previously believed.
In a world where measurements out to a dozen or more decimal places are routine, a 4% difference in this subatomic particle — found in every atom’s nucleus — is phenomenally large, and the finding has left theoreticians scratching their heads in wonderment and confusion.
If the startling results are confirmed, a possibility that at least some physicists think is unlikely because the calculations involved are so difficult, they could have major ramifications for the so-called standard model on which most modern physics is based.
In an editorial accompanying the report in the journal Nature, physicist Jeff Flowers of the National Physical Laboratory in Teddington, England, said there were three possibilities: Either the experimenters have made a mistake, the calculations used in determining the size of the proton are wrong or, potentially most exciting and disturbing, the standard model has some kind of problem.
If the theory turns out to be wrong, “it would be quite revolutionary. It would mean that we know a lot less than we thought we knew,” said physicist Peter J. Mohr of the National Institute of Standards and Technology in Gaithersburg, Md., who was not involved in the research. “If it is a fundamental problem, we don’t know what the consequences are yet.” (…)”

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