Há 12 anos, cientistas transportaram um enorme anel magnético de 15 toneladas por um trajeto de mais de cinco mil quilômetros nos EUA. O destino era o laboratório Fermilab, em Illinois. O equipamento serviria para estudar uma partícula subatômica chamada múon, prima do elétron, mas bem mais pesada e instável. Agora, a equipe divulgou o resultado final do experimento: a medição mais precisa já feita da oscilação dessa partícula.
Submetido à revista científica Physical Review Letters, o estudo representa um marco para a física. Os pesquisadores esperavam que a medição pudesse indicar a existência de forças ou partículas ainda desconhecidas no Universo – algo além do que a ciência atual explica. “Queremos entender do que o Universo é feito e como ele funciona”, afirmou Peter Winter, físico do laboratório Argonne e porta-voz do projeto chamado Muon g-2, em um comunicado.
A oscilação do múon pode ser prevista com base na teoria atual, chamada Modelo Padrão, que descreve como funcionam as partículas e forças conhecidas. No entanto, existem duas previsões diferentes sobre esse valor. O novo resultado combina com uma delas. O problema é que os cientistas ainda não sabem qual previsão está correta. Até lá, não é possível afirmar se algo novo foi realmente descoberto.
“Os físicos experimentais fizeram sua parte com excelência”, disse Aida El-Khadra, da Universidade de Illinois, que lidera a equipe responsável pelos cálculos. Agora, os teóricos precisam resolver as diferenças entre suas próprias previsões. Por enquanto, como ela disse, “o júri ainda está em debate”.
Mas afinal, o que é um múon? Ele é parecido com o elétron, mas cerca de 200 vezes mais pesado. Quando colocado num campo magnético, o múon gira como um pião. Essa oscilação é medida por um número chamado “g”. Em teoria, se nada interferisse, esse valor seria exatamente 2. Só que a mecânica quântica mostra que até o vácuo do espaço está cheio de partículas “fantasmas”, que surgem e somem rapidamente.
Essas partículas virtuais, embora invisíveis, interagem com o múon e fazem com que seu g mude um pouquinho. Esse pequeno desvio é chamado de “g-2” (lê-se “g menos 2”). Se g-2 for diferente do previsto, pode ser sinal de algo novo acontecendo, como partículas desconhecidas ou forças que ainda não compreendemos.
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