Um experimento conduzido em um acelerador de partículas revelou a presença de uma estrutura de ressonância específica, capaz de desviar as partículas de um feixe de sua trajetória original. Embora esse efeito tenha sido previsto e simulado teoricamente, sua observação experimental é uma tarefa desafiadora devido à complexidade do ambiente quadridimensional que afeta as partículas, avançando no estudo do efeito fantasma.
As ressonâncias são fenômenos comuns na física clássica e têm aplicações práticas no dia a dia, como é o caso da amplificação de ondas sonoras em objetos como diapasões. No entanto, na mecânica quântica, as ressonâncias podem causar perturbações significativas, podendo resultar na perda de partículas nos aceleradores de partículas, o que pode comprometer experimentos científicos. O estudo desses fenômenos, portanto, é crucial, porém desafiador, devido à sua natureza “fantasmagórica”.
Recentemente, físicos do Super Proton Synchrotron (SPS), em colaboração com cientistas do GSI em Darmstadt, alcançaram um marco importante ao comprovar experimentalmente a existência de uma ressonância específica. Esta descoberta promete contribuir significativamente para a melhoria da qualidade dos feixes de partículas de baixa energia e alta intensidade em instalações como o Grande Colisor de Hádrons, o maior acelerador de partículas do mundo.
Os feixes de partículas são a essência dos aceleradores, fornecendo as partículas necessárias para os experimentos científicos. No entanto, as ressonâncias podem desviar essas partículas de sua trajetória original, devido à interação com campos magnéticos intensos.
Apesar de décadas de esforços dos físicos para compreender e mitigar esse fenômeno por meio de cálculos e simulações computacionais, a demonstração experimental da existência de ressonâncias específicas era uma lacuna. No entanto, essa lacuna foi preenchida com sucesso graças ao trabalho realizado pelo CERN e seus colaboradores.
Os cientistas conduziram uma série de experimentos para identificar estruturas de ressonância, realizando milhares de passagens de feixes pelo acelerador e observando o deslocamento das partículas em planos horizontal e vertical.
Os resultados obtidos confirmaram os efeitos previstos das ressonâncias, embora ainda seja necessário realizar estudos adicionais para compreender melhor o fenômeno e desenvolver estratégias para mitigar suas consequências. Os cientistas estão agora empenhados no desenvolvimento de teorias que possam explicar mais profundamente esse fenômeno e em encontrar maneiras de evitar a perda de feixes no futuro. Mas até o momento, é considerado um avanço no estudo do efeito fantasma.
Fonte: CERN
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