Bizarra partícula recém descoberta é sua própria anti-partícula

Por , em 6.10.2014

Tudo no nosso universo é feito de matéria – estrelas, planetas, nós. Desde o início do século 20, no entanto, os físicos sabem que cada partícula de matéria tem a sua anti-partícula, que é idêntica à sua contra-parte, mas tem uma carga oposta.

Em 1937, o físico Ettore Majorana pensou: “E se uma partícula tivesse carga nula?”.

A resposta que ele encontrou foi que esta partícula seria sua própria anti-partícula, e elas não se aniquilariam ao contato, porque qualquer uma delas seria ao mesmo tempo a partícula e a anti-partícula.

Este tipo de partícula poderia ser usada para explicar a elusiva matéria escura, que até agora ninguém conseguiu detectar, apesar das exaustivas buscas. Também poderia ajudar na criação de supercomputadores quânticos, uma vez que os pares de partículas de Majorana são bastante estáveis.

O problema é que esta partícula é incomum de diversas formas, por exemplo, só aparece nas bordas de materiais supercondutores.

Em 2012, uma possível descoberta das partículas de Majorana foi anunciada, mas a comunidade científica não ficou muito impressionada.

Agora, a possibilidade parece muito mais real. Da mesma forma que a pesquisa de 2012, a mais recente usou um supercondutor, dessa vez de chumbo, bem como um campo magnético criado por uma série de átomos de ferro magnetizados em uma longa cadeia.

A cadeia de átomos de ferro acabou criando um outro tipo de material supercondutor, onde os elétrons se realinhavam de forma a satisfazer as condições de magnetismo e da supercondutividade. Cada par deles pode ser pensado com um elétron e um antielétron, com uma carga negativa e positiva.

Só que os elétrons na ponta das cadeias não têm com quem se combinar, de maneira que precisam assumir as propriedades tanto de elétron quanto de antielétron, ou seja, de matéria e antimatéria, ao mesmo temo, exatamente como uma partícula de Majorana.

Esta é uma das características do férmion de Majorana – ele não aparece no vácuo, mas surge do comportamento coletivo de outras partículas, por isto é chamado de partícula emergente.

Confira abaixo uma animação feita pela equipe da Universidade de Princeton (EUA) para ilustrar o feito. Se for confirmada a partícula de Majorana, isto implica o fim de uma busca de 80 anos, e a abertura de novas fronteiras para a ciência e a tecnologia: [io9, Discovery News, Scientific American, Phys.ORG, Yazdani Lab]

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