Prevista há meio século, a assimetria da inversão temporal na física de partículas só agora foi claramente demonstrada.
© SLAC (detector BaBar)
As
interações fracas de partículas elementares têm sido conhecida por
serem assimétricas sob CP, a operação combinada de P paridade e de
conjugação de carga C, a substituição de partículas por suas
antipartículas. Mas a invariância absoluta sob CPT, a combinação de CP
com reversão do tempo T, é um teorema alicerce do modelo padrão da
teoria de partículas. Por isso, prevê que as interações fracas deve
violar a invariância T para compensar a violação de CP. Mas só agora tem
a primeira evidência clara e direta da violação de T. Durante uma
década, até seu encerramento em 2008, o PEPII colisor elétron-pósitron
no SLAC National Accelerator Laboratory, operado pela Universidade de
Stanford, foram produzidos 200 milhões de pares de mésons B neutros em
estados quânticos emaranhados de tal forma que o modo de decaimento de
um méson B instantaneamente fixa o estado de seu parceiro, talvez um
milímetro de distância. Carregando o pesado quark bottom, o méson B é
cerca de cinco vezes a massa do próton, e que vive um mísero
picosegundo. A equipe que utilizou o detector do colisor BaBar já
explorou o emaranhamento para determinar que as taxas de transição entre
os autoestados do méson B dependem da direção temporal de uma forma que
só pode ser atribuída à violação da simetria de T. O sinal da violação
de T corresponde a uma significância de 14 desvios padrão (σ), e a sua
amplitude é consistente com a preservação da simetria CPT.
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