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Violação de CP grande no D0

sábado, 5 jun 2010; \22\UTC\UTC\k 22 Deixe um comentário Go to comments

A uns 20 dias atrás, o D0 divulgou um novo resultado de medida da assimetria na produção de eventos com dois muons de cargas iguais. Essa é uma medida interessante porque essa assimetria existe na presença de violação da simetria de CP, que no Modelo Padrão é bem pequena, mas por diversos motivos espera-se que seja muito maior. Um exemplo relevante é as condições de Sakharov para que haja predominânica de bárions sobre anti-bárions na bariogênese do universo primordial.

O resultado é mostrado abaixo:

Resultado da medida do D0

Se você quer saber o que esse gráfico significa e o que cada faixa representa, pode acessar o artigo abaixo:

Evidence for an anomalous like-sign dimuon charge asymmetry

Houve muita empolgação com esse resultado. Em grande parte pelas consequências físicas que ele pode indicar, mas também em parte porque há um grande desacordo com o Modelo Padrão. E uma das maiores diversões hoje em dia é tentar adivinhar qual vai ser a extensão do modelo padrão e quando que ela vai aparecer nos experimentos.

Houve também uma recepção muito cética por parte de alguns cientistas. Alguns blogueiros pop stars deram suas opiniões:

A crítica comum aos dois aí em cima é que o CDF não viu essa assimetria. Isso não é completamente verdade. A verdade é que o CDF não consegue ver essa assimetria por causa de incertezas sistemáticas na medida. A principal fonte de incerteza nessa medida, como é fácil imaginar, são assimetrias no próprio detector. Isso porque a maneira como se mede a carga da partícula é fazer a interação dentro de um solenoide com campo magnético bem forte e ver em que direção sua propagação se curva. No caso de muons especificamente ainda há uma série de detectores mais externos num campo magnético toroidal. O D0, para lidar com esse problema, inverte a polaridade do campo magnético de tempos em tempos enquanto está colhendo os dados. O CDF não faz isso.

Uma crítica um pouco mais bem elaborada pode ser encontrada em alguns artigos que já comentam o resultado, por exemplo:

CP violation in Bs mixing from heavy Higgs exchange

A expectativa baseada no Modelo Padrão (ou, mais precisamente, em estudos que consideram o Modelo Padrão como um Effective Field Theory em que os dados já medidos são usados como vínculos para os termos de dimensão superior que violam essa simetria) é que, se houver uma quebra maior do que a prevista, ela não seja tão maior assim. Ou seja, se for introduzido esse tipo de prior na análise, é provável que o resultado mude, mas é difícil dizer quanto sem alguém quantificar esse efeito.

Enquanto isso, vocês podem se divertir com mais um exemplo de manchete exagerada na mídia não-científica:

A New Clue to Explain Existence

Categorias:Ars Physica
  1. domingo, 6 jun 2010; \22\UTC\UTC\k 22 às 15:44:55 EST

    Eu também acho prematuro concluir que mediram esta assimetria pois nem mesmo a baixa confiança de 68% elimina a simetria. Mesmo assim a publicação do artigo é importante e pertinente.
    E de fato é divertido para os cientistas e enganoso para os leigos, ler os relatos de jornalistas. Sem contar que eles pegam as frases dos cientistas usualmente fora de contexto. Imagino quantas coisas o Joe Lykken disse pro jornalista aproveitar apenas a frase: So I would not say that this announcement is the equivalent of seeing the face of God, but it might turn out to be the toe of God.”

    • domingo, 6 jun 2010; \22\UTC\UTC\k 22 às 16:12:32 EST

      Veja, é fato que CP é violado nas reações fracas. Isso é bem conhecido (foi descoberto em 1964), então a simetria já está eliminada. Na verdade, em 1980 já foi até dado um prêmio Nobel para essa descoberta. O que eu não gosto é das pessoas que dizerm “eu acho que o resultado tem que estar errado” sem uma argumentação um pouco mais técnicas que isso. O valor previsto pelo Modelo Padrão não está a 1 \sigma de distância (68% CL), mas a 3, o que é uma faixa de confiança de 99%. Dê uma olhada no gráfico para conferir seu número.

  1. segunda-feira, 14 fev 2011; \07\UTC\UTC\k 07 às 13:22:17 EST

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