A forma de Elétron É Surpreendentemente Rodada

O elétron, contra as previsões, parece ser perfeitamente redondo, levantando questões sobre um dos blocos de construção fundamentais do universo.

a forma de um elétron refere-se à da nuvem das chamadas partículas virtuais pensadas para cercar um ponto adimensional. Os cientistas previram que essa nuvem seria um pouco asférica como resultado da atração de seus pólos positivos e negativos.Mas agora o físico Jony Hudson do Imperial College London e seus colegas analisaram a forma do elétron em detalhes sem precedentes e descobriram que ele é tanto uma esfera perfeita quanto pode ser medida, até menos de um milionésimo de um milionésimo de um milionésimo de um bilionésimo de um centímetro.”Se quisermos expandir o elétron até o tamanho do sistema solar, então medimos sua forma precisa para menos do que a largura de um cabelo humano”, disse Hudson ao LiveScience.

entre as questões que a descoberta levanta é por que o universo não contém partes iguais de elétrons e suas contrapartes mais raras de antimatéria, chamadas pósitrons.

consequências Cósmicas

os cientistas pensam que os próprios elétrons são objetos pontuais sem qualquer altura, largura ou profundidade. Enquanto isso, aparentemente vazio, espaço que rodeia o elétron “está repleta de pares de partículas e antipartículas que a frota dentro e fora da existência — os chamados “partículas virtuais” — por isso a física moderna vê o elétron como inseparável da nuvem de partículas virtuais que o rodeia,” Hudson explicou.Embora a medição precisa dessa nuvem esteja além da capacidade dos métodos modernos, os cientistas previram que ela seja quase, mas não precisamente, uma esfera. Um elétron poderia ser pensado um pouco como uma pequena bateria, completa com pólos positivos e negativos, e essa atração de pólos opostos, em princípio, deformaria a forma da nuvem.

embora essa distorção fosse extraordinariamente minuciosa, as consequências seriam em escala cósmica. Por exemplo, essa aberração poderia explicar “por que o universo parece ser feito de quase inteiramente matéria e sem antimatéria”, disse Hudson. “As teorias atuais da física prevêem que deve haver quantidades aproximadamente iguais de matéria e antimatéria.”

se o elétron não fosse redondo, ele poderia se comportar de maneira diferente do Pósitron, o que ofereceria uma possível explicação para o enigma da antimatéria. Qualquer diferença poderia explicar por que a matéria parece mais prevalente do que a antimatéria.O modelo padrão da física de partículas atualmente prevê que qualquer distorção na forma de um elétron é muito pequena para detectar, sendo cerca de 100 bilhões de vezes além da sensibilidade dos experimentos atuais. No entanto,” quase todos os físicos acreditam que nossa teoria atual da física de partículas não é o be-all e o end-all”, disse Hudson.

por exemplo, modificações no modelo padrão são necessárias para explicar o que é matéria escura ? esse componente invisível, ainda não identificado, que representa cerca de 85% de toda a matéria no universo ? pode ser. Muitas dessas modificações, como uma teoria conhecida como supersimetria, sugerem que os elétrons devem ser muito mais deformados em forma do que o modelo padrão sugere.

como medir um elétron

os experimentos dos pesquisadores envolveram pulsos de disparo de moléculas de monofluoreto de itérbio entre placas eletrificadas. Os cientistas então usaram lasers para medir como as moléculas se torceram dentro desses campos elétricos para deduzir a forma de seus elétrons. Eles monitoraram 25 milhões desses pulsos.”A dificuldade é que estamos tentando medir um efeito tão minúsculo”, disse Hudson. “Para colocá-lo em contexto: se você pensa muito e seus neurônios disparam, eles geram um campo magnético incrivelmente minúsculo. Este campo magnético é grande o suficiente para distorcer o movimento de um elétron na medida em que nosso experimento é estragado.Como tal, eles tiveram que proteger extensivamente seus instrumentos contra campos magnéticos, incluindo o uso de blindagem metálica e equipamentos de laboratório personalizados que não geram campos magnéticos.Embora suas medições sugiram que o elétron é esférico, “ainda há espaço de manobra — o elétron pode ser ligeiramente distorcido e, com nosso nível de precisão, não teríamos observado essa distorção”, disse Hudson.”A implicação do nosso trabalho é que o modelo padrão da física de partículas ainda não foi refutado, e as teorias que vão além dele foram restringidas, mas ainda não refutadas.Por exemplo, as novas medições colocam fortes limites em uma das teorias mais populares para estender o modelo padrão, a supersimetria, disse ele.

os cientistas já estão trabalhando para melhorar ainda mais sua precisão.”O resultado é emocionante porque estamos descobrindo algo novo sobre um dos blocos básicos de construção da matéria”, disse Hudson. “Os resultados lançam luz sobre novas teorias da física de partículas.Hudson e seus colegas detalham suas descobertas na edição de 26 de Maio da revista Nature.

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