Em 12 de julho de 2018, cientistas do Observatório de Neutrinos IceCube anunciaram a descoberta de neutrinos de alta energia. Essa descoberta mais uma vez confirmou a correção do físico mais famoso do século XX.
Mesmo as partículas fantasmagóricas misteriosas, mal interagindo com a matéria comum, seguem a teoria da relatividade geral, mais uma vez confirmando a correção de Einstein. Até o momento, essas partículas subatômicas de alta energia fornecem a melhor evidência para o princípio de Lorentz.
O princípio de Lorentz é a pedra angular da teoria da relatividade de Einstein, que afirma que todos os objetos seguem as leis da física, desde que se movam a uma velocidade constante. De acordo com um aspecto da teoria da relatividade, todos os objetos observam a mesma velocidade da luz, mesmo que se movam em velocidades diferentes. Um astronauta se movendo a uma velocidade de um milhão de quilômetros por hora observará a mesma velocidade da luz que um caracol rastejando em um caminho em uma aldeia. Eles observarão a luz se movendo a uma velocidade de 299.792 quilômetros por segundo.
No entanto, os cientistas não pararam de testar a teoria da relatividade de Einstein desde 1905, desde que ele a publicou pela primeira vez. Na década de 1950, quando os neutrinos foram descobertos, alguns especialistas se perguntaram se as partículas sem carga obedeciam ao princípio de Lorentz. Os pesquisadores se perguntaram se uma força misteriosa chamada violação de Lorentz poderia fazer esses objetos mudarem seu comportamento, refutando as teorias de Einstein.
A razão das probabilidades de transição de neutrinos verticais para horizontais no observatório IceCube / The IceCube Collaboration.
Em um novo estudo publicado na revista Nature Physics, cientistas do Instituto de Tecnologia de Massachusetts em Cambridge e da Colaboração IceCube na Estação Amundsen-Scott no Pólo Sul descobriram que mesmo os neutrinos obedecem à teoria da relatividade.
Depois de analisar os dados coletados ao longo de dois anos pelo detector de neutrinos IceCube, pesando um gigaton, os pesquisadores concluíram que nenhuma anomalia foi encontrada indicando que os neutrinos desrespeitam as leis de Einstein.
“Procuramos desvios que violassem Lorentz, mas não conseguimos encontrar”, diz o autor principal, professor de física do MIT. "Isso fecha o livro sobre a possibilidade de violação de Lorentz para uma série de neutrinos de alta energia por muito tempo."
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Seguindo o princípio de Lorentz, os pesquisadores podem prever o grau em que os neutrinos de uma determinada massa irão oscilar. Isso significa que um neutrino deve viajar certas distâncias antes de se tornar um múon. Qualquer desvio desse princípio seria suficiente para transformar a teoria da relatividade de Einstein, pelo menos no nível dos neutrinos.
No entanto, tanto esse estudo quanto seus resultados tornaram-se descobertas notáveis no mundo da ciência, pois pela primeira vez os pesquisadores tiveram a oportunidade de estudar neutrinos de alta energia na Terra. E se a violação de Lorentz acontecesse, então seria muito facilmente detectada em altas energias.
“Fomos capazes de definir os limites desse campo hipotético, que são muito, muito mais precisos do que todos os anteriores”, diz Konrad.
Vladimir Mirny
