O protão encolheu?
Investigadores portugueses, das Universidades de Aveiro e Coimbra, participaram na equipa que descobriu que o protão é, afinal, mais pequeno do que se pensava.
O protão é um dos constituintes básicos da matéria. É uma partícula que faz parte do núcleo de todos os átomos. Convencionou-se que o protão tem carga positiva, igual à do electrão mas de sinal contrário.
O hidrogénio é o mais simples de todos os átomos, pois consiste num único protão, à volta do qual orbita um único electrão. Por isso, é também o melhor objecto para a investigação das questões de base da Física Quântica.
Joaquim Santos, da Universidade de Coimbra, coordenou a equipa portuguesa envolvida na investigação agora divulgada, que revela, com uma precisão 10 vezes maior do que a conseguida até agora, que o raio do protão é 4% menor do valor até aqui aceite (0,84184 femtometros contra 0,8768 femtometros, sendo 1 femtometro = 0,000 000 000 000 001 metros).
Na investigação, realizada na Suiça, participaram 32 cientistas de 3 continentes. O sistema de laser foi desenvolvido por franceses e alemães. Os portugueses foram responsáveis pelos detectores de Raios X. O sistema de controlo foi da responsabilidade da equipa suiça. Participaram também investigadores dos Estados Unidos e de Taiwan.
As consequências da discrepância entre o valor até aqui aceite e o agora calculado estão ainda por esclarecer. No limite, podem vir a questionar a validade de algumas das teorias fundamentais mais sólidas.
Muão substitui electrão
Na experiência agora descrita, e relativamente às experiências anteriores, o electrão do átomo de hidrogénio foi substituido por um muão, uma partícula semelhante mas 200 vezes mais pesada, o que implica que a órbita do muão se encontre 200 vezes mais próxima do protão. A experiência é de tal modo arrojada tecnicamente que só agora foi possível realizar.
O muão é extremamente instável, sobrevive apenas durante cerca de 2 milionésimos de segundo.
A participação dos cientistas portugueses baseou-se nas suas competências em termos de detecção de Raios X de baixa energia utilizando Fotodíodos de Avalanche.
O artigo completo (The size of the proton) pode ser lido abaixo (página 56 do documento pdf, correspondente à página 213 da edição de 8 de Julho de 2010 da Revista Nature, Vol. 466, nº 7303, pp 159-284).
