Neutrinos vão além da velocidade da luz?

Por Davide Castelvecchi
Na Scientific American Brasil

Uma equipe de físicos relatou em setembro que as minúsculas partículas subatômicas, conhecidas como neutrinos, poderiam violar o limite da velocidade cósmica estabelecida pela teoria especial da relatividade, de Einstein.

Os pesquisadores que trabalharam em um experimento chamado OPERA, do CERN, laboratório de física de partículas próximo à Genebra, irradiaram neutrinos, através da crosta terrestre, para o Gran Sasso National Laboratory, em L’Aquila, laboratório de física do subsolo, na Itália. Conforme estimativas dos cientistas, os neutrinos chegaram ao seu destino cerca de 60 nanossegundos mais rápidos que a velocidade da luz.

Especialistas advertiram cautela, especialmente porque uma medição anterior da velocidade de neutrinos tinha indicado, com alta precisão e exatidão, que os neutrinos respeitam o limite de velocidade cósmica. Em um artigo resumo publicado on-line em 29 de setembro, Cohen e Andrew Sheldon Glashow da Boston University, calcularam que qualquer neutrino viajando mais rápido que a luz perderia energia depois de emitir e deixando para trás um rastro de partículas mais lentas, que seriam absorvidas pela crosta terrestre. Esse rastro seria análogo a um estrondo sônico deixado para trás por um caça supersônico.

Porém, os neutrinos detectados em Gran Sasso eram tão energéticos como quando deixaram a Suíça, apontaram Cohen e Glashow, lançando dúvidas sobre a veracidade das medições de velocidade.“Quando todas as partículas têm a mesma velocidade máxima alcançável, não é possível para uma partícula perder energia emitindo outra”, explica Cohen. “Mas se a velocidade máxima das partículas envolvidas não são todas iguais”, então isso pode acontecer.

Um efeito desse tipo é bem conhecido nos casos em que os elétrons têm o limite de velocidade mais elevado (velocidade da luz), e tem a luz própria inferior, porque é desacelerado por viajar em um meio como água ou ar. Os elétrons podem então se mover em um meio a uma velocidade superior à velocidade máxima dos fótons, no mesmo meio, e podem perder energia por emissão de fótons. Esta transferência de energia entre as partículas, com limites de velocidades diferentes, é chamada de radiação Cherenkov e faz os tanques dos reatores de usinas nucleares brilharem com uma luz azulada.

No caso dos neutrinos, Cohen e Glashow calculam que o rastro geralmente consiste em elétrons emparelhados com os gêmeos da sua antimatéria, os pósitrons. Crucialmente, a taxa de produção desses pares elétron-pósitron é tal que um típico neutrino superluminal emitido no CERN perderia a maior parte de sua energia antes de atingir Gran Sasso. Então novamente, talvez eles não fossem superluminais ao iniciar.

“Acho que isso encerra o caso”, diz Lawrence M. Krauss, um físico teórico da Arizona State University. “É um artigo muito bom”. Então Albert Einstein estava certo, afinal? A relatividade de Einstein substituiu a física de Isaac Newton, e físicos, sem dúvida, continuam tentando encontrar falhas nas teorias de Einstein. “Nós nunca paramos de testar nossas ideias”, diz Cohen. “Mesmo aquelas que foram bem estabelecidas”.

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