Cientistas confirmam que os elétrons são redondos em vez de esmagados

por Ryan Whitwam

Ao aprender o básico da estrutura atômica na escola, todos nós imaginamos os elétrons como perfeitamente redondos. Isso é apenas mais fácil do que ponderar as ramificações da matéria escura no Modelo Padrão. Os cientistas há muito se perguntam o quão redondos os elétrons são, uma resposta que pode afetar a maneira como entendemos as partículas subatômicas. O modelo mais preciso do elétron até agora demonstrou que seu professor de ciências estava certo – os elétrons são quase perfeitamente redondos e isso deixará alguns físicos muito infelizes.

É impossível com a tecnologia atual criar imagens de partículas subatômicas diretamente, mas podemos modelá-las examinando evidências indiretas. Isso é importante porque a forma dos elétrons pode nos dizer onde está faltando o modelo padrão da física. Alguns cientistas desenvolveram teorias baseadas em elétrons esmagados e outras em redondos, mas a opção esmagada foi vista como a muito mais interessante e potencialmente útil das duas.

Para testar as várias teorias concorrentes, os cientistas de um projeto chamado Advanced Cold Molecule Electron Electric Dipole Moment Search (ACME) foram em busca de uma propriedade chamada momento de dipolo elétrico. Os pesquisadores teorizaram que o momento de dipolo elétrico poderia deformar elétrons, deixando uma saliência em uma extremidade e uma protuberância na outra por causa das interações com partículas massivas não descobertas.

A equipe ACME usou um feixe de moléculas de óxido de tório ultrafrias para bombardear uma câmara de teste. Mais de 1 milhão de moléculas passaram pelo aparelho 50 vezes por segundo. Ao mesmo tempo, os pesquisadores lançaram lasers nos átomos e observaram os reflexos. Uma curva particular na luz confirmaria o momento de dipolo elétrico, mas eles não obtiveram nada. Pelo menos por enquanto, temos que concluir que os elétrons são redondos.

O modelo padrão prevê que os elétrons devem ser redondos – qualquer empenamento de outras partículas seria tão pequeno que não poderíamos detectá-lo. Isso não é uma boa notícia, no entanto. Sabemos que o modelo padrão está incompleto porque não explica coisas como a matéria escura. Identificar os erros no modelo pode nos ajudar a desenvolver uma teoria que explica todas as partículas observáveis ​​no universo, bem como aponta o caminho para novas.

As partículas que os cientistas teorizaram que afetam os elétrons ainda podem existir, mas suas propriedades podem ser muito diferentes do que se pensava. Vai dar mais trabalho descobrir onde o modelo padrão diverge da realidade.

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Originalmente publicado em www.extremetech.com em 19 de outubro de 2018.