Nobel de Física para a explicação sobre neutrinos, a partícula fantasma

O japonês Takaaki Kajita e o canadense Arthur McDonald receberam nesta terça-feira o Prêmio Nobel de Física pela descoberta da oscilação dos neutrinos, o que demonstra que essas partículas têm massa.

A descoberta de ambos os físicos “mudou nossa compreensão do funcionamento mais profundo da matéria e pode ser crucial para nossa visão do universo”, disse a Academia de Ciências da Suécia, que concede o prêmio anualmente.

Kajita trabalha no experimento Super-kamiokande e é afiliado à Universidade de Tóquio. McDonald é vinculado à Queen's University do Canadá.

Os neutrinos eram as partículas mais misteriosas do universo. A cada segundo, trilhões deles atravessam nosso corpo, nossas casas e o resto do planeta sem deixar rastro, por isso ganharam o apelido de fantasmas. Parte deles é criada na atmosfera terrestre com a incidência da radiação cósmica, outra parte é produzida em reações nucleares dentro do Sol. Os únicos lugares onde são visíveis é em enormes detectores instalados debaixo de montanhas, em velhas minas e outros lugares naturalmente protegidos de qualquer tipo de interferência por parte de outras partículas mais pesadas. Os neutrinos são tão rápidos e leves que se pensava que não tinham massa. Até as descobertas de McDonald e Kajita, calculava-se que grande parte deles desaparecia sem explicação possível.

Kajita observou a oscilação dos neutrinos graças ao Super-kamiokande, uma enorme piscina com dezenas de milhares de toneladas de água construída a um quilômetro debaixo da terra no Japão. Em algumas ocasiões, quando um neutrino atravessa a água, interage com os elétrons desse líquido lançando um brilho que permite capturar e estudar uma foto instantânea dessas esquivas partículas. Kajita se concentrou nos neutrinos que chegam da atmosfera e observou que oscilam entre dois estados ou identidades diferentes. McDonald trabalhou a mais de dois quilômetros debaixo da terra, em uma antiga mina de níquel em Ontário transformada no Observatório de Neutrinos de Sudbury. Graças a essa instalação, comprovou que os neutrinos produzidos no Sol não estavam desaparecendo em seu caminho para a Terra, mas ao chegar a ela simplesmente tinham oscilado, mudando de identidade.

Isso explicou por que, até o momento, os cálculos teóricos mostravam que dois terços dos neutrinos que deveriam chegar à Terra não eram detectados pelos experimentos. As descobertas de ambos os físicos explicam que essas partículas não desaparecem, mas oscilam entre três formas ou identidades diferentes que os físicos chamam sabores, um fenômeno baseado na mecânica quântica. As descobertas de Kajita e McDonald também permitiram demonstrar que, apesar de sua presença fantasmagórica, os neutrinos têm massa, ao contrário do que se pensou durante décadas.