{"id":31493,"date":"2026-05-07T12:23:29","date_gmt":"2026-05-07T15:23:29","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/?p=31493"},"modified":"2026-05-07T12:23:30","modified_gmt":"2026-05-07T15:23:30","slug":"particula-%ce%becc%e2%81%ba-a-nova-peca-do-quebra-cabeca-subatomico","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/particula-%ce%becc%e2%81%ba-a-nova-peca-do-quebra-cabeca-subatomico\/","title":{"rendered":"Part\u00edcula \u039ecc\u207a, a nova pe\u00e7a do quebra-cabe\u00e7a subat\u00f4mico"},"content":{"rendered":"\n

Recentemente anunciada pela colabora\u00e7\u00e3o internacional LHCb, que investiga quarks pesados na Organiza\u00e7\u00e3o Europeia para a Pesquisa Nuclear (CERN, na sigla em franc\u00eas), a observa\u00e7\u00e3o da part\u00edcula \u039ecc\u207a representa mais um passo no esfor\u00e7o cont\u00ednuo da f\u00edsica para testar, com precis\u00e3o crescente, o chamado Modelo Padr\u00e3o (teoria que descreve as part\u00edculas fundamentais da mat\u00e9ria e as for\u00e7as que atuam entre elas). Revelado no estudo Observation of the doubly charmed heavy proton <\/em>\u039e<\/em>cc+<\/em><\/a>, a observa\u00e7\u00e3o da nova part\u00edcula contou com a colabora\u00e7\u00e3o da f\u00edsica brasileira Miriam Gandelman, doutora pelo Centro Brasileiro de Pesquisas F\u00edsicas e professora da UFRJ.<\/p>\n\n\n\n

Mais do que a identifica\u00e7\u00e3o de uma nova part\u00edcula, a pesquisadora explica que o resultado do estudo sintetiza d\u00e9cadas de desenvolvimento tecnol\u00f3gico, colabora\u00e7\u00e3o internacional e forma\u00e7\u00e3o cient\u00edfica. <\/strong>\u201cEu mesma comecei no CERN em 1992, quando vim fazer um doutorado sandu\u00edche. Fiquei dois anos e meio trabalhando na constru\u00e7\u00e3o do detector da \u00e9poca\u201d, relembra, em entrevista concedida \u00e0 SBF diretamente do laborat\u00f3rio situado na regi\u00e3o de Genebra, na Su\u00ed\u00e7a, perto da fronteira com a Fran\u00e7a. A viv\u00eancia no CERN, segundo ela, tem sido \u201cmuito impactante\u201d, n\u00e3o apenas do ponto de vista cient\u00edfico, mas tamb\u00e9m humano.<\/p>\n\n\n

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Professora M\u00edriam Gandelman (UFRJ), conduzindo o primeiro Programa de Professores Brasileiros no CERN (BTP-CERN, do ingl\u00eas), em abril deste ano. <\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

\u201c\u00c9 um centro que re\u00fane pessoas do mundo inteiro. Tem sido uma experi\u00eancia muito rica, n\u00e3o s\u00f3 em termos de f\u00edsica e ci\u00eancia, mas do contato com culturas diferentes\u201d, afirma, acrescentando que vai todo ano ao CERN.<\/p>\n\n\n\n

Ap\u00f3s informar que sua longa trajet\u00f3ria no laborat\u00f3rio europeu lhe permitiu dominar as l\u00ednguas francesa e italiana, Miriam afirma que a escolha pelo CERN n\u00e3o se deu ao acaso. \u201cNa f\u00edsica de part\u00edculas, voc\u00ea tinha basicamente duas op\u00e7\u00f5es: Estados Unidos, no Fermilab, ou Europa, no CERN. Eu tive as duas oportunidades, mas escolhi o CERN pela diversidade cultural e pela experi\u00eancia internacional mais ampla.\u201d<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Sobre a nova part\u00edcula observada, Miriam esclarece que o \u039ecc\u207a \u00e9 um b\u00e1rion composto por dois quarks charme (c) e um quark down (d). Trata-se, em suas palavras, de uma configura\u00e7\u00e3o rara e massiva, cuja exist\u00eancia j\u00e1 era prevista teoricamente. Contudo, a confirma\u00e7\u00e3o experimental exigiu condi\u00e7\u00f5es espec\u00edficas. \u201cEssa part\u00edcula \u00e9 composta por dois quarks charme, que s\u00e3o pesados, e um quark d. Por isso, ela \u00e9 dif\u00edcil de produzir. Ou seja, voc\u00ea precisa de muita energia e muita estat\u00edstica para comprovar que ela apareceu nos dados\u201d, sublinha Miriam.<\/p>\n\n\n\n

Para os menos familiarizados com essa nova pe\u00e7a do quebra-cabe\u00e7a subat\u00f4mico, uma analogia frequentemente usada ajuda a visualizar sua estrutura. Nas palavras de Miriam, a \u039ecc\u207a \u00e9 uma esp\u00e9cie de \u201cprimo pesado\u201d do pr\u00f3ton. \u201cO pr\u00f3ton tem dois quarks u e um d. J\u00e1 essa part\u00edcula tem dois quarks charme no lugar dos dois u, mantendo o d. \u00c9 uma estrutura parecida, mas muito mais pesada\u201d, compara.<\/p>\n\n\n\n

Essa \u201cvers\u00e3o turbinada\u201d do pr\u00f3ton abre novas possibilidades experimentais. \u201cQuando a part\u00edcula \u00e9 mais pesada, ela pode se desintegrar de mais maneiras. Isso cria uma janela maior para testar o modelo, porque voc\u00ea tem v\u00e1rias previs\u00f5es que podem ser verificadas\u201d, diz.<\/p>\n\n\n\n

No campo te\u00f3rico, um dos conceitos importantes para entender part\u00edculas como o \u039ecc\u207a \u00e9 o Isospin. Trata-se de uma ferramenta matem\u00e1tica que permite tratar os quarks u e d como se fossem duas vers\u00f5es de uma mesma entidade, j\u00e1 que possuem massas pr\u00f3ximas e comportamentos semelhantes em certas intera\u00e7\u00f5es. \u201c\u00c9 como se voc\u00ea considerasse o u e o d como a mesma part\u00edcula, em situa\u00e7\u00f5es em que a massa n\u00e3o \u00e9 t\u00e3o relevante\u201d, explica Miriam. Essa aproxima\u00e7\u00e3o permite prever, por exemplo, que part\u00edculas \u201cprimas\u201d, que diferem apenas pela troca de um quark u por um d, tenham propriedades muito semelhantes, como massas pr\u00f3ximas. Tal previs\u00e3o pode ser testada experimentalmente com alta precis\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

Outro ponto central est\u00e1 na famosa rela\u00e7\u00e3o proposta por Albert Einstein, expressa pela equa\u00e7\u00e3o equival\u00eancia massa-energia. No contexto da f\u00edsica de part\u00edculas, ela ajuda a entender por que part\u00edculas mais massivas, como o \u039ecc\u207a, s\u00e3o particularmente valiosas para a pesquisa. \u201cQuando a part\u00edcula \u00e9 mais pesada, voc\u00ea tem mais possibilidades de formas dela se desintegrar\u201d, observa a pesquisadora. Isso ocorre porque uma maior massa inicial implica mais energia dispon\u00edvel para gerar diferentes estados finais ap\u00f3s a desintegra\u00e7\u00e3o. Assim, essas part\u00edculas funcionam como verdadeiros laborat\u00f3rios microsc\u00f3picos, ampliando as possibilidades de teste das previs\u00f5es do Modelo Padr\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

A descoberta do \u039ecc\u207a, prossegue Miriam, segue a l\u00f3gica fundamental da f\u00edsica de part\u00edculas: testar previs\u00f5es te\u00f3ricas com dados experimentais. \u201cA gente tem expectativas a partir da teoria, previs\u00f5es matem\u00e1ticas. Quando encontra a part\u00edcula, voc\u00ea pode dar mais for\u00e7a ao modelo. Ou, ao contr\u00e1rio, mostrar que ele est\u00e1 incompleto\u201d, afirma.<\/p>\n\n\n\n

B\u00f3son de Higgs<\/h2>\n\n\n\n

Se a mem\u00f3ria de algum leitor remete ao que ocorreu com o B\u00f3son de Higgs, cuja descoberta, em 2012, representa um dos maiores marcos da f\u00edsica contempor\u00e2nea, a associa\u00e7\u00e3o de fato ajuda a situar o contexto dessa nova observa\u00e7\u00e3o, ainda que em escala distinta. Afinal, ambos os casos ilustram o mesmo esfor\u00e7o de confirmar previs\u00f5es te\u00f3ricas por meio de evid\u00eancias experimentais cada vez mais precisas. \u201cO Higgs era uma pe\u00e7a que faltava no modelo, algo fundamental. J\u00e1 o \u039ecc\u207a \u00e9 importante, mas eu diria que ele n\u00e3o tem o mesmo impacto. Ele \u00e9 mais uma pe\u00e7a que ajuda a completar o quebra-cabe\u00e7a\u201d, diz a professora.<\/p>\n\n\n\n

Compara\u00e7\u00f5es \u00e0 parte, cada nova part\u00edcula observada, defende Miriam, contribui para um teste mais rigoroso do modelo. \u201cTudo que foi medido at\u00e9 agora indica que o Modelo Padr\u00e3o funciona com muita precis\u00e3o. Mas sabemos que ele n\u00e3o explica tudo. Ent\u00e3o seguimos procurando desvios.\u201d<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Um dos aspectos fascinantes desse tipo de investiga\u00e7\u00e3o \u00e9 o fato de que muitas das part\u00edculas estudadas n\u00e3o podem ser observadas diretamente. \u201cElas t\u00eam um tempo de vida muito curto. Se desintegram antes mesmo de poderem ser medidas\u201d, explica Miriam. A solu\u00e7\u00e3o, portanto, \u00e9 observar os produtos da desintegra\u00e7\u00e3o. \u201cA gente mede o que sai dessa desintegra\u00e7\u00e3o, incluindo as trajet\u00f3rias, a energia, o tipo de part\u00edcula, e reconstr\u00f3i o que havia no in\u00edcio.\u201d<\/p>\n\n\n\n

Como era de se imaginar, tal processo exige detectores altamente sofisticados, exatamente como o do experimento LHCb. \u201cNosso detector tem cerca de 20 metros de comprimento e 10 metros de altura. Apesar de as part\u00edculas serem min\u00fasculas, elas saem com muita energia, formando um \u2018chuveiro\u2019 que precisa ser mapeado com precis\u00e3o\u201d, pontua Miriam, recorrendo a nova analogia.<\/p>\n\n\n\n

Mas a reconstru\u00e7\u00e3o n\u00e3o \u00e9 tarefa trivial. Ela envolve rastrear cada part\u00edcula resultante. \u201cA gente consegue identificar se \u00e9 um m\u00faon, um p\u00edon, um k\u00e1on, medir a energia, reconstruir a massa total e verificar se corresponde a uma part\u00edcula conhecida ou a algo novo\u201d.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Foi nesse processo que veio a confirma\u00e7\u00e3o do \u039ecc\u207a, que encerra uma longa hist\u00f3ria de tentativas e resultados inconclusivos. Miriam informa que experimentos anteriores, como o SELEX, chegaram a sugerir poss\u00edveis discrep\u00e2ncias na massa entre part\u00edculas relacionadas. \u201cHavia uma suspeita de que a massa do \u039ecc\u207a fosse diferente da do \u039ecc\u207a\u207a, o que poderia indicar um problema no modelo. Mas isso n\u00e3o foi confirmado\u201d, observa.<\/p>\n\n\n\n

Com os dados atuais, mais precisos e abundantes, a situa\u00e7\u00e3o se esclareceu. \u201cHoje, com mais estat\u00edstica e um detector muito preciso, vemos que n\u00e3o h\u00e1 essa discrep\u00e2ncia. As massas s\u00e3o compat\u00edveis com as previs\u00f5es\u201d.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Mas a observa\u00e7\u00e3o do \u039ecc\u207a n\u00e3o encerra a busca. Pelo contr\u00e1rio, abre novas frentes de investiga\u00e7\u00e3o. \u201cAgora vamos estudar as propriedades dessa part\u00edcula, outras formas de desintegra\u00e7\u00e3o, par\u00e2metros que o modelo prev\u00ea\u201d, detalha Miriam, acrescentando que cada medida adicional \u00e9 uma oportunidade de testar os limites do conhecimento atual. \u201cA gente est\u00e1 sempre em duas frentes: medir com precis\u00e3o o que o modelo prev\u00ea e procurar algo que fuja dele\u201d.<\/p>\n\n\n\n

Nesse equil\u00edbrio entre confirma\u00e7\u00e3o e surpresa, a f\u00edsica de part\u00edculas avan\u00e7a. \u201c\u00c9 um trabalho de muitos anos, muitas pessoas, muitas ideias. E ainda estamos s\u00f3 come\u00e7ando a entender tudo o que essas part\u00edculas podem nos dizer\u201d.<\/p>\n\n\n\n

Por Leandro Haberli<\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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