Prémio Nobel da Física 2008
Este ano foi, mais uma vez, atribuído o prémio Nobel da Física. Como não poderia faltar, a PULSAR foi informar-se sobre a entrega deste prémio. Investigámos um pouco sobre a quebra espontânea de simetria, para que os nossos leitores,
Poderás ter mais informações neste artigo feito por Paulo Luz do 2º ano de MEFT.
Makoto Kobayashi e Toshihide Maskawa
Yoichiro Nambu
O Prémio Nobel foi instituído por
Alfred Nobel, químico e industrial sueco,
inventor da dinamite. Os prémios são
entregues anualmente a pessoas que
Yoichiro Nambu formulou então uma
descrição matemática deste fenómeno
ao nível da Física de partículas. Um trabalho altamente relevante pela relação
técnicas pioneiras ou deram contribuições
destacadas à sociedade nas áreas da
Física, Química, Medicina, Literatura e
Paz.
Ora não fosse esta uma revista que
visa as inovações e os conhecimentos
no LHC, CERN, onde se poderão simular
condições semelhantes às dos primeiros
instantes do Universo. Nesse estado de
elevadas energias, terão existido simetrias
que à medida que o Cosmos se expandiu
e arrefeceu terão sido espontaneamente
quebradas.
A título de exemplo, a ser comprovada
destaque aos vencedores do prémio
Nobel da Física deste ano.
O Prémio Nobel da Física 2008 foi
um deles residente nos EUA, pelos seus
trabalhos na área de Física subatómica.
O residente americano Yoichiro Nambu
de 87 anos, pela descoberta do mecanismo de quebra espontânea de simetria,
e os japoneses Makoto Kobayashi, de 64
anos e Toshihide Maskawa, de 68 anos,
pela descoberta da origem da quebra de
simetria.
De acordo com a Academia Real das
de simetria será a explicação para a
procurada ordem na natureza que se esconde por baixo da aparente confusão.”
Por uma simples analogia, pode-se explicar o fenómeno da quebra
espontânea de simetria imaginando
um lápis em posição vertical perfeitamente equilibrado. Eventualmente o
lápis cai numa direcção, mas antes de
cair estava em perfeita simetria e não
havia nenhuma direcção preferencial
para cair. No entanto, ao tender para
um estado de menor energia, o lápis
cai numa direcção quebrando o estado de simetria em que se encontrava.
de Higgs, a teoria sugere que a massa
resulta então de uma quebra espontânea
de simetria do campo de Higgs nesse
processo de arrefecimento e expansão.
“As simetrias escondidas permitem
leis simples e económicas que despontam vários fenómenos sem aparente
relação”, comentou o professor Sir Chris
Llewellyn Smith director geral do CERN
nos anos 90.
A quebra de simetria tornou-se um
conceito muito poderoso em Física de
partículas nas últimas décadas. Nos
anos 50 e 60 pensava-se que as leis da
Física seriam invariantes independentemente das transformações do sistema de
coordenadas espaciais ou temporais. No
entanto, por observação dos decaimensimetrias e invariantes eram quebradas.
Até aos anos 60 pensava-se que existiria uma relação invariante entre as simetrias C e P. Para a conjugação das cargas
temos C, responsável pelo decaimento
de uma partícula na sua antipartícula,
enquanto que para a paridade temos P,
ou inversão de espaço, que representa o
la, ou sistema de partículas, em relação
à origem do referencial. Mais concretamente, indica que no decaimento do
núcleo de uma partícula seriam indistinguíveis o cimo, o baixo, a esquerda e a
direita, pois a emissão de radiação seria
igual em qualquer direcção. Apesar de
haver fenómenos em que estas simetrias
eram quebradas, a combinação das duas,
CP, pensava-se que era uma invariante
da natureza.
De acordo com o modelo-padrão, os
quarks são as unidades elementares que
constituem os núcleos dos protões e neutrões. O propósito deste modelo é ordenar
e catalogar as partículas, as correspondentes anti-partículas e as interacções a
que estão sujeitas, de forma a explicar os
fenómenos de maneira simples.
O trabalho de Kobayashi e Maskawa
assentou na tentativa de explicação da
quebra de simetria CP que era observada, concluindo que se existissem mais
dois quar