Ilustrações escolares geralmente representam os elétrons como perfeitamente redondos, não é mesmo? Mas como nada na física é tão simples assim, os cientistas há muito se perguntam quão redondos realmente são os elétrons, uma resposta que poderia afetar a forma como entendemos as partículas subatômicas.

Até os dias de hoje, os modelos mais precisos do elétron já feitos demonstram que o professor de ciências do ensino fundamental estava certo – os elétrons são quase perfeitamente redondos, e isso não é uma boa notícia.

Projeto ACME

O aparelho de teste ACME.

É impossível, com a tecnologia atual, criar imagens de partículas subatômicas diretamente. Contudo, podemos modelá-las examinando evidências indiretas.

Descobrir a forma exata dos elétrons é importante porque pode nos dar insights sobre onde o Modelo Padrão da Física de Partículas poderia estar errado.

Alguns cientistas desenvolveram teorias baseadas em elétrons achatados, e outros desenvolveram hipóteses para elétrons redondos, mas a opção achatada tem sido vista como a mais interessante e potencialmente útil.

Para testar as várias teorias concorrentes, cientistas de um projeto chamado Advanced Cold Molecule Electron (ACME EDM) foram em busca de uma propriedade chamada “momento do dipolo elétrico”. O projeto é uma colaboração da Universidade Yale e da Universidade de Harvard, nos Estados Unidos.

Ops!

Os pesquisadores teorizaram que o momento do dipolo elétrico poderia deformar os elétrons, deixando um dente em uma extremidade e uma protuberância na outra, por causa das interações com partículas massivas não descobertas.

A equipe do ACME usou um feixe de moléculas ultrafrias de óxido de tório para bombardear uma câmara. Mais de 1 milhão de moléculas passaram pelo aparelho 50 vezes por segundo e ao mesmo tempo, os pesquisadores apontaram lasers aos átomos e observaram as reflexões.

Uma curva particular na luz confirmaria o momento de dipolo elétrico, mas eles não viram nada. Pelo menos por enquanto, temos que concluir que os elétrons são redondos.

Por que isso não é bom?

O Modelo Padrão prevê que os elétrons devem ser redondos. Sabemos que ele está incompleto, no entanto, porque não explica coisas como a matéria escura.

Identificar os erros no modelo poderia ajudar os cientistas a desenvolverem uma teoria que explique todas as partículas observáveis no universo, bem como apontar o caminho para as novas.

As partículas que os cientistas teorizaram que afetam elétrons ainda podem existir, mas suas propriedades podem ser muito diferentes do que pensávamos. Isso significa que, por enquanto, teremos mais trabalho para descobrir onde o modelo padrão diverge da realidade.

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