A quebra da Simetria

Uma descoberta revolucionária no CERN pode finalmente explicar porque é que o Universo como o conhecemos existe.

Os físicos observaram um fenómeno que pode iluminar um dos maiores mistérios do Universo.

Especificamente, pode finalmente revelar porque é que a matéria existe.

Utilizando dados do Grande Colisor de Hádrons (LHC), os investigadores detetaram a violação de CP — um desequilíbrio no comportamento da matéria e da antimatéria — dentro dos bariões, as partículas que constituem a maior parte do Universo visível. Até agora, a violação de CP tinha sido observada apenas em mesões, deixando uma lacuna na nossa compreensão de como o Universo primitivo passou a favorecer a matéria em detrimento da antimatéria após o Big Bang.

Essa assimetria recentemente observada, vista na decadência dos bárions Λb em comparação com suas contrapartes de antimatéria, marca o primeiro caso confirmado de violação de CP em bárions.

Com uma significância estatística de 5,2 sigma, ou apenas uma chance em 10 milhões de o resultado ser aleatório, a descoberta inova na física de partículas. Embora não resolva completamente o mistério da relação matéria-antimatéria, fornece uma peça crucial do quebra-cabeça — e pode ser a chave para desvendar a física além do Modelo Padrão.

Fonte:

Colaboração LHCb, "Observação da quebra de simetria de paridade de carga em decaimentos de barions.", Nature (2025)

A física e a música

A frase "A matéria física é a música solidificada", atribuída a Pitágoras, captura uma profunda visão mística e metafísica. Pitágoras, conhecido por seus ensinamentos sobre a harmonia do cosmos, acreditava que toda a existência é governada por relações numéricas e vibrações. Esta afirmação sugere que a matéria, em sua essência, é uma cristalização de padrões vibracionais - uma ideia que une música, matemática e realidade física.

1. A Primazia da Vibração e Harmonia:

A música é fundamentalmente vibração organizada em padrões de harmonia. Nesta perspectiva, a matéria física também é o resultado de padrões vibratórios, embora numa escala mais densa e mais lenta. Os átomos e moléculas que compõem objetos físicos podem ser vistos como "ondas permanentes" de energia, estabilizadas em formas que percebemos como sólidas. A matéria, então, é uma manifestação de baixa frequência dos mesmos princípios cósmicos que dão origem ao som.

2. A ponte entre o intangível e o tangível:

A música é intangível - ela existe no tempo, não no espaço. A matéria, inversamente, existe no espaço e parece permanente. No entanto ambos emergem do mesmo substrato metafísico: a interação dinâmica entre energia e estrutura. Esta visão implica que o universo material não é separado do espiritual ou do abstrato, mas é uma expressão concretizada destes princípios superiores.

3. O Universo como uma Sinfonia:

Para Pitágoras, o cosmos era uma grande orquestra, com corpos celestes movendo-se de acordo com as leis matemáticas, produzindo a "música das esferas. ” Se a matéria é a música solidificada, então cada objeto, desde a mais pequena partícula à vastidão das estrelas, participa desta sinfonia cósmica. A própria existência é uma composição divina, e a nossa percepção da matéria física é apenas uma oitava de uma escala multidimensional.

4. Uma ressonância moderna:

Esta ideia ecoa através da física moderna, onde a matéria é entendida não como substância inerte, mas como energia ligada a configurações específicas. A mecânica quântica revela que as partículas são formas de onda, oscilando em campos de probabilidade. A natureza vibracional da realidade, sugerida por Pitágoras, ressoa com a compreensão vanguarda da matéria como energia em movimento rítmico.

Em suma, a afirmação "A matéria física é a música solidificada" convida-nos a ver o mundo material não como uma construção estática e morta, mas como uma expressão viva e ressonante da harmonia universal. Sugere que compreender a matéria é compreender a música, e compreender a música é vislumbrar a arquitetura divina do cosmos.

A quebra de simetria CTP

Durante décadas, os cientistas intrigaram-se com um mistério cósmico: por que há mais matéria do que antimatéria no Universo? De acordo com a física, o Big Bang deveria ter criado quantidades iguais de ambos - mas algo alertou o equilíbrio. Um suspeito chave neste mistério é uma diferença subtil na forma como a matéria e a antimatéria se comportam, conhecida como violação do CP.

CP significa conjugação de carga (C) e paridade (P)—dois tipos de simetria. Em termos simples, C vira uma partícula em sua antipartícula, enquanto P é como segurar o universo até um espelho e virar da esquerda para a direita. Se as leis da física fossem perfeitamente simétricas, matéria e antimatéria deveriam se comportar da mesma forma sob transformações CP. Mas eles não.

Os cientistas viram essa assimetria em mésons (partículas feitas de um quark e um antiquark), mas até agora nunca tinham apanhado isso acontecendo em bárions - partículas como prótons e nêutrons que compõem a matéria ao nosso redor.

Agora, usando dados do experimento LHCb no CERN, os pesquisadores fizeram um avanço: eles observaram a violação do CP na decadência de um barion de beleza (um primo pesado do próton contendo um quark bottom ou "beauty"). Estudando como ele se decai em partículas mais leves - e comparando-as com como sua contraparte de antimatéria decai - eles encontraram uma diferença clara.

Esta é a primeira observação confirmada de violação do CP em bárions. É uma grande coisa. Não só confirma uma grande previsão do Modelo Padrão da física de partículas, mas também abre a porta para novas físicas - forças ou partículas além do que sabemos atualmente - que podem ajudar a explicar porque é que o nosso universo não se aniquilou em luz pura.

A descoberta adiciona um novo capítulo à história do porquê do universo existir - e sugere que as próximas pistas podem estar escondidas no comportamento das partículas que nos compõem.

Crédito de imagem: Colaboração LHCb

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