Uma experiência italiana descobriu evidências de que partículas fundamentais, conhecidas como neutrinos, podem viajar mais depressa que a luz. Muitos investigadores vêm estes resultados com extrema prudência, mas se aguentarem subsequentes escrutínios, derrubam a regra mais fundamental da física moderna - que nada viaja mais depressa que 299.792.458 metros por segundo.
A experiência tem o nome de OPERA (Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus), e situa-se a 1400 metros de profundidade no Laboratório Nacional Gran Sasso em Itália. Está desenhada para estudar um feixe de neutrinos oriundos do CERN, o laboratório de física europeu localizado perto de Genebra, Suíça. Os neutrinos são partículas fundamentais electricamente neutras, que raramente interagem com outra matéria e que têm uma massa incrivelmente pequena. Mas estão em todo o lado - o Sol produz tantos neutrinos como bi-produto das reacções nucleares que biliões passam pelos nossos olhos a cada segundo.
O detector OPERA, com 1800 toneladas, é uma rede complexa de componentes electrónicos e placas de emulsão, mas o novo resultado é simples - os neutrinos estão a chegar 60 nanosegundos mais cedo do que a velocidade da luz permite. "Estamos em estado de choque," afirma Antonio Ereditato, físico da Universidade de Berna na Suíça e porta-voz do OPERA.
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O detector de neutrinos OPERA.
Crédito: LGNS
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A ideia de que nada viaja mais depressa do que a luz no vácuo é a pedra angular da teoria especial da relatividade de Albert Einstein, que por sua vez forma as bases da física moderna. Se os neutrinos estão de facto a viajar mais depressa que a velocidade da luz, então uma das regras mais fundamentais da ciência - que as regras da física são as mesmas para todos os observadores - será inválida. "A ser confirmado, é verdadeiramente extraordinário," afirma John Ellis, físico teórico no CERN.
Ereditato realça que tem confiança estatística suficiente no novo resultado para o tornar público. Os investigadores afirmam ter medido a viagem de 730 km entre o CERN e o seu detector com uma precisão de 20 centímetros. Conseguem medir o tempo de duração da viagem até um erro de 10 nanosegundos, e observaram o efeito em mais de 16.000 eventos medidos ao longo dos últimos dois anos. Assim, acreditam que o resultado tem uma significância de seis-sigma - modo dos físicos dizerem que é certamente correcto. O grupo apresentou os seus resultados no CERN, e um artigo que expõe os seus resultados foi colocado online.
Pelo menos outra experiência já tinha observado um efeito similar anteriormente, no entanto com um grau de confiança muito menor. Em 2007, a experiência MINOS (Main Injector Neutrino Oscillation Search) no estado americano do Minnesota observou neutrinos do Fermilab, no Illinois, chegar antes do previsto. Nessa altura, a equipa do MINOS não deu a devida importância ao resultado, em parte por causa da grande incerteza na posição exacta do detector para assegurar a sua importância, afirma Jenny Thomas, porta-voz da experiência. Thomas diz que a MINOS planeava já experiências mais detalhadas antes destes últimos resultados da experiência OPERA. "Espero que consigamos prosseguir e fazer novas medições dentro de um ou dois anos," afirma.
Se a MINOS confirmar as descobertas da OPERA, as consequências serão enormes. "Se desistirmos da velocidade da luz, então a construção da relatividade especial cai por terra," afirma Antonino Zichichi, físico teórico e professor da Universidade de Bolonha, Itália. Zichichi especula que os neutrinos "superluminais" detectados pela OPERA podem estar a passar por dimensões extra no espaço, como previsto por teorias como a teoria das cordas.
Ellis, no entanto, permanece céptico. Muitas experiências já tentaram observar partículas a viajar mais depressa que a velocidade da luz e ficaram "de bolsos a abanar". Mais problemas para a OPERA é uma análise separada de um pulso de neutrinos de uma supernova vizinha conhecida como 1987a. Se as velocidades observadas pela experiência OPERA fossem atingíveis por todos os neutrinos, então o pulso da supernova teria chegado anos antes do flash da explosão da estrela; ao invés, chegou com meras horas de diferença. "É difícil conciliar os resultados do OPERA," afirma Ellis.
Ereditato acrescenta que recebe de bom grado o cepticismo da comunidade científica e convida à reprodução dos resultados por outros cientistas, mas acrescenta que os seus investigadores foram até agora incapazes de encontrar qualquer outra explicação para o seu impressionante achado. "Quando nos encontramos nestas condições, temos que nos dirigir à comunidade," afirma.
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CERN:
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