A infinitesimal leveza do electrão determinada com uma precisão sem igual

Nos átomos, os electrões orbitam em redor do núcleo, composto por protões e neutrões KASRA NAFTCHI-ARDEBILI

Novo valor da massa do electrão, agora anunciado, é 13 vezes mais preciso do que o anterior.

Uma equipa de físicos conseguiu determinar com uma precisão jamais atingida até aqui a massa do electrão, uma constante-chave para a física fundamental. O novo valor, publicado quinta-feira na revista Nature por Sven Sturm, do Instituto Max Planck de Física Nuclear de Heidelberg (Alemanha), e colegas, é 13 vezes mais preciso do que o valor até agora utilizado.

O electrão é mais de 1800 vezes mais leve do que o protão e o neutrão, os outros componentes do átomo, o que torna a determinação da sua massa muito difícil.

Descoberto em 1897 pelo físico britânico Joseph John Thomson, o electrão é um dos mais importantes componentes da matéria. Thomson tinha estimado que era pelo menos mil vezes mais leve do que o ião de hidrogénio (constituído apenas por um protão), o objecto mais leve conhecido na altura. Mas ainda estava longe da conta.

Para expressar a massa dos diminutos objectos físicos que constituem a matéria, os físicos utilizam a unidade de massa atómica, uma medida normalizada definida como 1/12 da massa de um átomo de carbono-12 (uma das formas do carbono).

A principal ferramenta utiliazada pela equipa de Sturm para efectuar as novas medições foi uma “armadilha de Penning”, um dispositivo bem conhecido que combina um campo magnético e um campo eléctrico particulares – e que permite capturar as partículas durante um longo período de tempo de forma a medir as suas propriedades com precisão.

Porém, os cientistas não mediram directamente a massa atómica do electrão. Fizeram-no indirectamente, através de um electrão ligado a um núcleo de carbono, cuja massa atómica é conhecida. E puderam assim calcular que a massa do electrão é 0,000548579909067 unidades de massa atómica.

A equipa estima que o valor que agora obtido é 13 vezes mais preciso do que o valor adoptado em 2010 pelo CODATA (Comité de Dados para a Ciência e Tecnologia), organismo que promove a utilização dos valores mais precisos das constantes físicas.

A este nível de pequenez, o ganho em precisão poderá parecer insignificante. Mas, na realidade representa um elemento muito importante para a física das partículas. “Este resultado vai estar na base de futuras experiências de física fundamental”, dizem os autores.

O novo valor deverá permitir testes mais finos da precisão do “Modelo Padrão” da física das partículas, modelo que explica como os “tijolos” de construção da matéria interagem entre si.

fonte: Público