Retratar o minúsculo mundo das partículas fundamentais é muito difícil, quanto mais descobrir qual a forma dos eletróns.
A visão tradicional dos átomos como mini-sistemas solares, vista com tanta frequência, está errada.
Elétrons, quark e neutrinos se comportam tanto como partículas quanto como ondas, o que não é fácil de imaginar. Felizmente, alguns recursos são muito mais fáceis. Por exemplo, a carga do elétron acabou de ser confirmada como perfeitamente esférica.
Em um novo estudo publicado na Nature, pesquisadores da Northwestern University, Harvard e Yale mostraram que a forma dos elétrons é realmente uma esférica simétrica. O trabalho alcança uma precisão muito maior do que os estudos anteriores.
O elétron, sendo redondo, tem uma importante conseqUência: ele fortalece o caso do Modelo Padrão da física de partículas, nossa teoria atual do mundo quântico.
O Modelo Padrão é curioso. Por um lado, é uma das melhores ideias científicas desenvolvidas por seres humanos. Ele teve sucessos incríveis e tem um poder fenomenal de previsão.
Por outro lado, é limitado.
Não inclui gravidade ou substâncias hipotéticas como matéria escura e energia escura. Os pesquisadores estão sempre procurando pequenos erros nas previsões do Modelo Padrão para testá-lo. O modelo sugere que a carga de elétrons é esférica, mas se houver outras partículas ou forças em jogo, pode não ser.
“Se descobríssemos que a forma não era redonda, essa seria a maior manchete da física nas últimas décadas”, disse Dr. Gerald Gabrielse, que liderou a pesquisa na Northwestern, em um comunicado. “Mas nossa descoberta ainda é tão cientificamente significativa porque fortalece o Modelo Padrão da física de partículas e exclui modelos alternativos”.
“Sabemos que o modelo padrão está errado, mas parece que não conseguimos encontrar o que está errado. É como um enorme romance de mistério”, acrescentou ele. “Devemos ser muito cuidadosos ao fazer pressuposições de que estamos chegando perto de resolver o mistério, mas tenho uma esperança considerável de que estamos nos aproximando desse nível de precisão.”
A exclusão de modelos alternativos é um problema. Precisamos de uma teoria que possa ir além do Modelo Padrão, mas quase todos eles exigem que o elétron seja um pouco achatado.
Isso significa que qualquer teoria alternativa proposta precisa ser repensada para levar este novo estudo em consideração. A precisão com que a nova medição foi tomada deixa muito pouco espaço para dúvidas.
“Se um elétron fosse do tamanho da Terra, poderíamos detectar se o centro da Terra estava desligado por uma distância um milhão de vezes menor que um cabelo humano”, explicou Gabrielse. “É assim que o nosso aparelho é sensível.”
Houve indícios de partículas e fenômenos além do Modelo Padrão, mas até agora estamos perdendo alguma prova incontestável.