Pular para o conteúdo principal

Será que o Grande Colisor de Hádrons encontrou um novo tipo de partícula?


Esta semana, físicos do Grande Colisor de Hádrons revelaram a descoberta de vestígios que podem indicar uma nova partícula fundamental. Ela pode ser um primo mais pesado do bóson de Higgs, ou até mesmo o gráviton – um elemento quântico que contém a força da gravidade.

A evidência vem de dois experimentos separados, porém complementares, conhecidos como CMS (Solenoide de Múon Compacto) e ATLAS (Dispositivo Instrumental Toroidal para o LHC).

Nenhuma dessas constatações é sólida o bastante para reivindicar uma descoberta, mas é promissor o fato de que ambos os experimentos viram pistas de uma partícula exatamente no mesmo local.

Sigma
Valores sigma são uma medida para representar a possível presença de uma partícula. Para um resultado ser considerado uma “descoberta”, é preciso ter um sigma 5: isso equivale a uma probabilidade de 1 em 3,5 milhões de o resultado ser um acaso. O sigma 3 é considerado um resultado “interessante”, com uma chance maior de ser coincidência.

A equipe do CMS encontrou resultados com significância estatística de sigma 2,6, enquanto a equipe ATLAS obteve sigma 3,6.

É possível que esse sinal em particular desapareça à medida que os cientistas do LHC recolhem mais dados. Isso acontece o tempo todo na física de partículas, daí a advertência de praticamente todo físico para não estourar o champanhe ainda.

Então por que deram tanta atenção à nova descoberta? Bem, como observa o New York Times, o CMS e o ATLAS viram há quatro anos algumas pistas do bóson de Higgs (que ainda não havia sido descoberto) e elas tinham sigma baixo. Seis meses depois, os cientistas acumularam dados suficientes para ultrapassar o limiar crítico do sigma 5 e divulgar a descoberta.

Saltos
Para ter uma ideia melhor, vamos dar uma olhada em como o LHC coleta e analisa dados. A máquina colide prótons a velocidades próximas da velocidade da luz, e essas colisões de alta energia produzem chuvas de partículas. Os físicos reconhecem as partículas pelas assinaturas eletrônicas que elas deixam para trás, na forma de padrões nucleares de decaimento.

Funciona assim: quarks só existem por frações de segundo antes de decaírem em outras partículas secundárias. Uma vez que cada quark tem muitas maneiras diferentes de decair, existem várias assinaturas possíveis, e cada uma tem de ser examinada para determinar quais partículas estavam presentes no momento da colisão.


Colisão entre um par de fótons observado pelo detector CMS. Crédito: CERN

É por isso que os detectores usados ​​nos experimentos ATLAS e CMS são necessários para manter o controle do que está acontecendo, e para dar sentido aos dados. Os detectores atuam como um filtro, recolhendo assinaturas de uma partícula desconhecida a partir de dezenas de milhares de sinais criados a cada milionésimo de segundo dentro do acelerador.

Os físicos sabem exatamente a quantidade que devem esperar, nos dados, de cada tipo de partícula; qualquer excesso acima de um certo limite é um indício promissor de descobertas – como uma nova partícula.

Esses sinais aparecerem como “saltos” inesperados nos dados, algo que os físicos de partículas experimentais procuram o tempo todo. Por isso, é fácil ver pequenos “saltos” que não estão realmente lá; artefatos estatísticos surgem o tempo todo, especialmente durante análises iniciais de dados. Quanto mais dados você tiver, melhor será a análise estatística. Se um “salto” pequeno persiste e se torna maior – com o sinal ficando mais forte – é muito mais provável que seja a assinatura de uma nova partícula.

Evitando falsos positivos
Como dissemos, os físicos falam sobre a força desse sinal em termos de sigma. E o ruído de fundo torna mais difícil a tarefa de alcançar um sigma maior. Como explica o físico de partículas Matthew Strassler, “sinal” é o que você está procurando, e “fundo” é tudo o que se assemelha a seu sinal, e faz com que seja difícil encontrá-lo.

Uma das maneiras que os físicos se protegem contra falsos positivos é usando o “efeito olhe em outro lugar”.

É preciso calcular a probabilidade de ver algo diferente em qualquer lugar dos dados, não apenas no local específico do “salto”. Uma vez que esse efeito é contabilizado, a significância estatística do experimento mais recente cai para sigma 1,2 no CMS e sigma 1,9 no ATLAS. Ou seja, os resultados do ATLAS e CMS são inconclusivos.

Acontece! Este ano, havia indícios relatados de um possível primo mais pesado para o bóson de Higgs, assim como vislumbres de uma eventual partícula supersimétrica, apelidada de “borda”. Ambos os sinais desapareceram na última análise, depois que mais dados foram adicionados.

Mas, como dissemos antes, grandes descobertas já começaram com valores baixos de sigma. Em meados do ano que vem, os dois experimentos devem apresentar resultados a partir de mais dados recentes do LHC – e então saberemos ao certo se temos uma nova partícula.

“Estamos naquele momento interessante quando tudo o que podemos dizer é que pode haver algo real e novo nestes dados, e temos que levar isso muito a sério”, escreve Strassler sobre os novos resultados. “Nós também temos que levar a sério as análises estatísticas desses saltos, e eles não são tão promissores quanto parecem a olho nu.”

FONTE: GIZMODO BRASIL

Comentários

Postagens mais visitadas deste blog

Uma Nova Etapa!

Passados dez anos, Ufos Wilson trocou de nome e plataforma! Agora nos chamamos Banco de Dados Ufológicos e Científicos (BDUC). Nosso conteúdo segue o mesmo, levando informações sérias com foco principal na Ufologia Científica, porém divulgando e abrangendo todas as disciplinas científicas! A seguir o link do site, compartilhem e divulguem: https://bancodedadosufologicosecientificos.wordpress.com/

Arquivo Ovni: Caso Jardinópolis

Jardinópolis esta distante 335 km da capital paulista, localizada na região de Ribeirão Preto foi palco de um acontecimento insólito na noite de 27 de dezembro de 2008, onde um grupo de adolescentes na época teriam presenciado a descida de luzes vermelhas e azuis num terreno baldio próximo de onde estavam, um dos garotos tomou uma imagem com seu celular, porém de baixa resolução. A seguir trecho extraído do blog feito por membros dos familiares dos jovens, contendo relatos e frame do vídeo feito. Relato dos envolvidos: "Por Luciene [AVISTAMENTO DE MEU FILHO] Sábado 27/12/2008, meu filho de 15 anos chega assustado em casa aproximadamente umas 23:45. Meu filho faz parte de um grupo de jovens da igreja católica, e acabando a missa, ele e seus amigos foram para uma pracinha. Essa pracinha fica em um bairro novo. E próximo daquele lugar tem uns terrenos baldios cheios de mato. Eles estavam conversando quando avistaram de longe luzes vermelhas e azuis no céu e logo essa luz

O caso Roswell nordestino: Queda de UFO na Bahia, em Janeiro de 1995

Por Ufo Bahia: Nessa data, as 09:00 horas, uma in­formante do G-PAZ, "M" da TV BAHIA me ligou contando uma mirabolante his­tória de queda de um UFO em Feira deSantana(BA) a 112 Km de Salvador. Umfazendeiro de apelido Beto, tinha ligadopara TV SUBAÉ daquela cidade oferecen­do – em troca de dinheiro – um furo dereportagem; um disco voador tinha caído na sua fazenda e ele tinha provas e ima­gens do fato! Apenas depois do meio dia, conse­gui – por fim – falar com Beto, que apóssua proposta de negócio, ante minha (apa­rente) frieza, me contou com bastante de­talhes o acontecido. Soube que tambémtentara vender suas provas a TV BAHIA,onde procurou o repórter José Raimundo: "Ontem pela madrugada caiu algu­ma coisa na minha fazenda, dentro de umalagoa. Era do tamanho de um fusca; aqui­lo ficou boiando parcialmente submerso,perto da beirada. Tentei puxar como pude,trazendo para perto de mim, com uma vara.Aquilo parecia um parto... (quando seabriu uma porta) começou primeiro a s