Nova experiência conclui que os Neutrinos não excedem a velocidade da luz
Antes de surgir a ideia de que haviam oscilações nos Neutrinos – partícula subatômica sem eletricidade e que interage com outras partículas por meio da interação gravitacional – era ordinariamente admissível que eles viajavam na velocidade da luz. A questão da velocidade dos Neutrinos está relacionada intimamente à sua massa pequena; algumas centenas de milhares de vezes menores que a partícula do Elétron. De acordo com a Teoria da Relatividade, se os neutrinos têm massa eles não podem chegar à velocidade da luz – que é de quase 300 milhões de metros por segundo.
Em setembro do ano passado, apareceram dados meticulosos do OPERA, um experimento de laboratório que mede às oscilações nos Neutrinos e cujo detector subterrâneo de tais comportamentos dessas partículas fica localizado em Gran Sasso (região de Abruzzo), na Itália. Os dados pareciam indicar que os Neutrinos se moviam a uma velocidade de 0,00248% acima da luz no vácuo. Outros resultados semelhantes já haviam sido publicados antes em 2007 por outra colaboração, a MINOS, no laboratório Fermilab de Chicago, EUA, mas o índice de confiabilidade dos dados era consideravelmente menor.
Experimento Atlas no CERN. Crédito: Shotleyshort/Flickr
A maior parte das declarações dos cientistas na imprensa demonstrou ceticismo e cautela quanto aos resultados finais do OPERA. A verdade é que os próprios pesquisadores autores da medição dizem que os resultados são intrigantes e que devem ser analisados com muita ponderação. Outros apontavam que eram necessários testes independentes a fim de confirmar ou contrapor as descobertas. Apesar de repetir o processo 15 mil vezes com resultados consistentes, a equipe do OPERA advertiu o ceticismo até que os resultados pudessem ser verificados de forma independente e convocou os cientistas para investigarem os dados do estudo. Em fevereiro deste ano, alguns pesquisadores reportaram que uma má conexão entre um GPS e um computador usados na medição dos Neutrinos foram os responsáveis por emitir resultados inconsistentes.
Agora, novas experiências da Organização Europeia para a Investigação Nuclear (CERN), em Genebra, na Suíça, parecem confirmar que os resultados das pesquisas do OPERA de 2011 estariam incorretos.
Cientistas que trabalharam no detector subterrâneo do experimento OPERA em setembro passado estudaram as características de um feixe de neutrinos que é gerado pelos aceleradores da CERN e detectado quando ele chega a 730 km (454 milhas) no Sul do laboratório subterrâneo de Gran Sasso. Os fótons (partículas de luz) precisam de 2,4 milissegundos para fazer a viagem. Quando os Neutrinos foram testados em Gran Sassso, no entanto, eles foram 60 nanossegundos mais rápidos – equivalente a eles viajando na velocidade de 20 partes por milhão mais rápido do que a velocidade da luz. Se fosse verdade, parecia contradizer a Teoria da Relatividade Restrita de Albert Einstein, que famosamente declara que nada pode viajar mais rápido que a luz no vácuo; isto é a base principal em grandes áreas da física moderna.
Naquele tempo, os cientistas ficaram frustrados com os resultados. “Esse resultado é totalmente inesperado”, disse um porta-voz da CERN. “Meses de pesquisas e verificações não têm sido suficientes para identificar um efeito instrumental que poderia explicar o resultado de nossas medições”.
Acontece que agora a CERN publicou oficialmente que os Neutrinos respeitam o limite de velocidade cósmica, e admitiu que Einstein tinha razão e que sua Teoria da Relatividade também se aplica em partículas subatômicas elementares. Para chegar a esta nova conclusão, a viagem dos neutrinos foi novamente medida no laboratório de Gran Sasso pela CERN, mas desta vez com quatro experimentos separados: Borexino, ICARUS, LVD e OPERA. Nesta ocasião, cada uma das experiências forneceu resultados que foram consistentes, indicando que a velocidade da luz realmente não foi excedida. O episódio, aparentemente, traz para perto um dos achados mais emocionantes ocorridos no laboratório CERN, que abriga mais de dois mil empregados em tempo integral.
Falando na 25ª Conferência Internacional sobre Física dos Neutrinos e Astrofísica, organizada em Kyoto, o diretor de pesquisas do CERN Sergio Bertolucci falou da sua expectativa de chegar a tais conclusões.
“Embora esse resultado não seja tão interessante como alguns queriam, é o que lá no fundo todos nós esperávamos”, comenta Bertolucci.
“A história capturou a imaginação do público e deu às pessoas a oportunidade de ver o método científico em ação – um resultado inesperado foi posto à análise e exaustivamente investigado e resolvido, em parte, graças à colaboração entre os experimentos concorrentes. É como a ciência avança”.
As analises efetuadas pela equipe do OPERA confirmaram o defeito na conexão entre o GPS e o computador que, consequentemente, reduzia o tempo do percurso dos neutrinos em 74 nanossegundos. Outra explicação é que o relógio de alta precisão usado nos experimentos também permanecia um pouco adiantado, acrescentando 15 nanossegundos no tempo do trajeto.
Fonte: CERN | Imagem: Shotleyshort/Flickr
