Partículas quebram limite da velocidade da luz

Uma experiência italiana revelou evidência de que partículas fundamentais conhecidas como neutrinos podem viajar mais rápido que a luz. Os pesquisadores estão cautelosos com o resultado, mas destacam que se uma análise mais aprofundada comprovar as medidas a descoberta poderia subverter a lei mais fundamental da física moderna - que nada viaja mais rápido que 299.792.458 metros por segundo, ou seja, a velocidade da luz.

O experimento é chamado OPERA (Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus), e fica a 1.400 metros de profundidade no Laboratório Nacional Gran Sasso, na Itália. Ele é projetado para estudar um feixe de neutrinos provenientes do CERN, Centro Europeu de Pesquisas Nucleares localizado a 730 km de distância, perto de Genebra, na Suíça. Neutrinos são partículas fundamentais que são eletricamente neutras, raramente interagem com outras partículas, e tem uma massa muito pequena. Mas eles estão à nossa volta - o Sol produz tantos neutrinos como um subproduto de reações nucleares que muitos milhares de milhões passam por nossos olhos a cada segundo.

O detector é um complexo conjunto de produtos eletrônicos e placas de emulsão fotográfica que pesa 1.800 toneladas, mas o novo resultado é simples - os neutrinos estão chegando 60 nanossegundos mais rápido que a velocidade da luz permite. "Estamos chocados", disse Antonio Ereditato, um físico da Universidade de Berna, na Suíça e porta-voz do OPERA.

Violar a lei

A idéia de que nada pode viajar mais rápido do que a luz no vácuo é a pedra angular da teoria da relatividade especial de Albert Einstein, que em si constitui a base da física moderna. Se os neutrinos estão viajando mais rápido que a velocidade da luz, então um dos pressupostos mais fundamentais da ciência - que as regras da física são as mesmas para todos os observadores - seria invalidada. "Se for verdade, então é realmente extraordinário", diz John Ellis, um físico teórico do CERN.

Ereditato diz que ele está bastante confiante no novo resultado para torná-lo público. Os pesquisadores afirmam ter medido a viagem de 730 km entre o CERN e seus detectores com margem de 20 centímetros. Eles podem medir o tempo da viagem com 10 nanossegundos de margem de erro, e eles viram o efeito em mais de 16 mil eventos medidos nos últimos dois anos. Perante tudo isto, eles acreditam que o resultado tem um significado de seis-sigma - maneira dos físicos de dizer que alguma medida é certamente correta. O grupo vai apresentar os seus resultados amanhã no CERN, e uma pré-publicação de seus resultados serão publicados no website ArXiv.org física.

Pelo menos um outro experimento já tinha visto um efeito semelhante antes, embora com um nível de confiança muito menor. Nos EUA, em 2007, o experimento Main Injector Neutrino Oscillation Search (MINOS), em Minnesota, detectou neutrinos chegando antes do pervisto vindos do laboratório de física de partículas Fermilab, em Illinois. Na época, a equipe MINOS minimizou o resultado, em parte porque havia muita incerteza na posição exata do detector para ter certeza da precisão da medida, diz Jenny Thomas, porta-voz para o experimento.Thomas diz que o projeto MINOS já estava planejando experimentos mais acurados antes do último resultado do OPERA. "Espero que possamos continuar e fazer uma medição semelhante em um ano ou dois", diz ela.

Dúvida razoável

Caso o experimento MINOS confirme as medidas feitas no OPERA, as consequências seriam enormes. "Se você desistir da velocidade da luz, então a construção da relatividade especial cai", diz Antonino Zichichi, um físico teórico e professor emérito da Universidade de Bologna, Itália. Zichichi especula que o "superluminal"* detectados pelo OPERA poderiam ter deslizado através de dimensões extras no espaço, como previsto por teorias como a teoria das cordas.

Ellis, entretanto, permanece cético. Muitas experiências no passado tentaram, sem sucesso, verificar partículas que viajam mais rápido que a velocidade da luz, diz ele. Mais preocupante é que uma análise anterior de neutrinos "cuspidos" por uma estrela que explodiu e foi vista da Terra em 1987, não são consistentes com a anomalia verificada no laboratório italiano. Se as velocidades vistas pelo OPERA são atingidas por todos os neutrinos, então o pulso da supernova teria aparecido anos antes do flash da estrela explodindo; em vez disso, eles chegaram em poucas horas um após o outro. "É difícil de conciliar isso com o que o OPERA está vendo", diz Ellis.

Ereditato diz que ele se congratula com o ceticismo da comunidade científica, mas acrescenta que os pesquisadores não conseguiram encontrar outra explicação para seu resultado notável. "Sempre que você estiver nessas condições, então você tem que ir para a comunidade", diz ele.

A colaboração OPERA postou um artigo descrevendo o seu resultado nor epositório de artigos científicos ArXiv.

* O termo “superluminal” significa “acima da velocidade da luz”.

fonte: Nature News - Traduzido e adaptado por Antônio Arapiraca.