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 The Size of the Proton    

 

A este ponto, caberia lembrar que há 4 anos atrás, R. Pohl et al. no paper "The Size of the Proton" (link), publicado na  Nature 466 (2010) 213, utilizando o átomo de H muônico,  chegaram ao novo valor do raio da distribuição de carga do próton, 0.84184 fm, mostrando que o próton é, na verdade, cerca de 4% menor do que indicavam as medidas anteriores (o valor prévio era 0.8768(69) fm).  O nosso próton, descoberto em 1919, ainda nos reserva seus desafios! A etapa seguinte é a medição, usando a técnica do double Penning-trap, do momento magnético do anti-próton, a fim de comparar com o mais recente resultado, reportado no Phys. Rev. Lett. 110 (2013) 130801 J. Di Sciacca et al. Espera-se que a precisão desta nova medida venha a ser melhorada cerca de mil vezes em relação ao resultado publicado no PRL de 2013.

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Direct high-precision measurement of the magnetic moment 

 of the proton

 

A Nature deste último dia 29 MAI, nos traz um resultado de ampla conseqüência: a medida mais atual e notavelmente precisa do momento magnético do próton. A referência completa é: "Direct high-precision measurement of the magnetic moment of the proton"A. Mooser  et al. Nature 509 (29 MAY 2014) 596, quando os autores, utilizando a chamada técnica double Penning-trap aplicada a 1 único próton, chegam ao valor de  2.792847350(9) magnetons nucleares para o momento magnético do próton. (1 magneton nuclear = 3.152 451 2326(45)  x  10^(-14) MeV/T). Este resultado foi obtido com a incrível precisão de 0.0003 partes em 1 bilhão (0.0003 p.p.b.). A medida anterior, feita há 42 anos atrás (1972), com átomos de hidrogênio (e não com o próton diretamente), trazia a precisão de 10 p.p.b.; super-progresso!

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Novos limites superiores para a massa do neutrino do elétron

O experimento NEMO (Neutrino Ettore Majorana Observatory) anunciou no dia 19 JUN, última 5'a-feira, novos limites superiores - e se trata de mudanças bastante radicais - para a massa do neutrino do elétron (NUe). Os eventos considerados foram decaimentos-beta duplos com emissão de anti-NUs.   O tão-esperado decaimento-beta duplo sem emissão de NUs, e que será decisivo para se definir o caráter de Majorana dos NUs massivos, está sendo preparado para 2018. Estes são decaimentos muitíssimo raros e,  portanto, de difícil detecção. Os resultados de 2012 apontavam o limite superior de 2.2 eV para a massa do NU e do anti-NU do elétron. O resultado anunciado pelo NEMO em 19 JUN último traz o limite superior para  cerca de 0.9 e.V. Tratando-se dos testes de precisão para a Física dos NUs, esta é uma mudança verdadeiramente radical.Esta virada de jogo do valor de 2.2 para 0.9 eV no limite para a massa do NUe reorganiza o espaço de parâmetros dos modelos que estabelecem mecanismos de geração de massa para os NUs. Um sensacional gol do NEMO na Copa da Física de Interações Fundamentais, com desdobramentos nada triviais para as próximas partidas da Física além do Modelo-Padrão. Este resultado ainda não se encontra comunicado sob a forma de paper; trata-se de um anúncio feito pelo Experimento NEMO.

  Improved Determination of the Neutron Lifetime

 

Como já sabemos, nêutrons no interior de núcleos estáveis são também estáveis, eternos; entretanto, um nêutron livre se agüenta por cerca de 15 min, depois do que decai, por interação fraca, em um próton, um elétron e um anti-neutrino do elétron. O paper da PRL do dia 27 NOV, "Improved Determination of the Neutron Lifetime", Phys. Rev. Lett. 111 (2013) 222501, fornece uma medida de 887.7s para a vida média do nêutron livre, contra os 886.3 s medidos em 2005, e que eram, até então, o resultado mais preciso. No mundo das partículas elementares, esta diferença de 1.4 s pode ser o desafio de muita física fora dos cânones do Modelo-Padrão. O paper é experimental, mas é aconselhável seguirmos o debate fenomenológico e teórico que este resultado suscitará. Afinal, foi o nêutron e seu decaimento fraco que levaram Enrico Fermi a publicar, em 31 DEZ 1933, o seu paper inaugural da Física das Interações Fracas, "Uma Teoria Tentativa para os Raios-Beta" (La Ricerca Scientifica 2, fasc. 12, de 1933). O nêutron é carregado de desafios: o seu pequeníssimo momento de dipólo elétrico provoca a QCD, ínstantons, áxions; o seu momento de dipólo magnético cacifou o Modelo de Quarks na década de '60; agora, estes 1.4 s podem ser um dos 1.4 segundos mais longos da Física, podendo consumir as nossas próprias vidas médias. Vale a pena viver este debate.

 

Neutrino do lépton-TAU

O experimento OPERA, realizado no Laboratório Gran Sasso do INFN (Itália) observou em Abril passado, pela primeira vez, a oscilação de um neutrino do múon (nu-múon, produzido no CERN) para um nu-tau (detectado no Gran Sasso, após uma viagem de 730 km). O evento foi detectado com um grau de confiança acima de 4-Sigma - o que credencia a observação deste fenômeno considerado bastante raro - e se constitui num excelente resultado para testar modelos de neutrinos massivos, oferecendo-nos a possibilidade de compreender um pouco mais da Física além do Modelo-Padrão. O resultado, ainda não publicado, já está oficialmente divulgado.

Press Release do Cern sobre o Prêmio Nobel

 

Geneva 8 October 2013. CERN congratulates François Englert and Peter W. Higgs on the award of the Nobel Prize in physics “for the theoretical discovery of a mechanism that contributes to our understanding of the origin of mass of subatomic particles, and which recently was confirmed through the discovery of the predicted fundamental particle, by the ATLAS and CMS experiments at CERN’s Large Hadron Collider.” The announcement by the ATLAS and CMS experiments took place on 4 July last year. “I’m thrilled that this year’s Nobel Prize has gone to particle physics,” said CERN Director General Rolf Heuer. “The discovery of the Higgs boson at CERN last year, which validates the Brout-Englert-Higgs mechanism, marks the culmination of decades of intellectual effort by many people around the world.” The Brout-Englert-Higgs (BEH) mechanism was first proposed in 1964 in two papers published independently, the first by Belgian physicists Robert Brout and François Englert, and the second by British physicist Peter Higgs. It explains how the force responsible for beta decay is much weaker than electromagnetism, but is better known as the mechanism that endows fundamental particles with mass. A third paper, published by Americans Gerald Guralnik and Carl Hagen with their British colleague Tom Kibble further contributed to the development of the new idea, which now forms an essential part of the Standard Model of particle physics. As was pointed out by Higgs, a key prediction of the idea is the existence of a massive boson of a new type, which was discovered by the ATLAS and CMS experiments at CERN in 2012. The Standard Model describes the fundamental particles from which we, and all the visible matter in the Universe, are made, along with the interactions that govern their behaviour. It is a remarkably successful theory that has been thoroughly tested by experiment over many years. Until last year, the BEH mechanism was the last remaining piece of the model to be experimentally verified. Now that it has been found, experiments at CERN are eagerly looking for physics beyond the Standard Model. The Higgs particle was discovered by the ATLAS and CMS collaborations, each of which involves over 3000 people from all around the world. They have constructed sophisticated instruments – particle detectors – to study proton collisions at CERN’s Large Hadron Collider (LHC), itself a highly complex instrument involving many people and institutes in its construction. CERN will be holding a press conference at 14:00 CET today in the Globe of Science and Innovation.

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Referências sobre a descoberta do bóson de 125,6 GeV,

candidato ao Higgs:

 

Observation of a new particle in the search for the SM Higgs boson with the ATLAS detector at the LHC

Observation of a new boson at a mass of 125 GeV with the CMS experiment at the LHC

 

 

Pela primeira vez, é medida a carga fraca do elétron

 

Pela primeira vez, mediu-se a chamada carga fraca do próton, QW(p), grandeza q possibilita um grande insight sobre o Modelo-Padrão e sobre possíveis extensões do mesmo. De acordo com o M-P, QW(p) tem um valor muito pequeno e fornece uma medida alternativa ao ângulo de Weinberg, atualmente estimado em sin2θW ~ 0.2312. Medidas de precisão de QW(p) são de particular interesse para o M-P, pois podem evidenciar desvios em direção a alguma nova física, devendo assim, oferecer vínculos na construção de possíveis extensões do M-P. É um resultado de grande destaque nestes tempos em q buscamos confirmações e possíveis desvios do M-P.

Mais informações aqui e aqui

 

 

Octopolo Elétrico

Um indício de efeito "fora do Modelo-Padrão" vindo da Física Nuclear, com estudos relacionados a deformações associadas a estruturas de octopolo elétrico e não, como usualmente, quadrupolo. O Experimento-ALPHA do CERN conseguiu manter átomos de anti-hidrogênio por quase 17 min. Este resultado dá ignição a um projeto muito esperado de se estudar a interação gravitacional da anti-matéria. Este projeto pode ter desdobramentos muitíssimo importantes em termos de CPT e da própria simetria de Lorentz. 

Mais informações aqui.

AMS e Planck

Chamadas das recentes notícias do AMS (fluxo excessivo de pósitrons nos raios cósmicos) e do Planck (um mapa mais atual da constituição do Universo em energia escura, matéria escura e matéria do Modelo-Padrão):

Mais informações aqui e aqui.

 

Medida Experimental revela um excesso na medida do número de pósitrons acima de 10 GeV de energia em raios cósmicos

O resultado foi encontrado em medidas feitas pelo satélite PAMELA (Payload for Antimatter/Matter Exploration and Lighnuclei Astrophysics).  Este resultado pode ser pensado como um indício em favor da matéria escura; este excesso de pósitrons poderia ter vindo da aniquilação de algum tipo de matéria exótica.

Um resultado que estimula novas explorações teóricas. Como estamos vendo nos dias atuais, as medidas em astrofísica, muito voltadas para as Astropartículas, começam a nos trazer novos vínculos para a construção de modelos e teorias para as interações fundamentais.  Além dos aceleradores e da física de observação de raios cósmicos, os telescópios astrofísicos são um outro método experimental para a física de partículas e interações fundamentais.

Mais informações aqui.

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Ligue para: (24) 2231-3549 ou 2237-0625

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