Plasma de quarks e gluões afinal comporta-se como um líquido

A notícia saiu no Público de ontem. Para quem não o comprou ou não tem acesso à edição online, a alternativa é ler o site do Laboratório Nacional de Brookhaven (BNL) onde foi efectuada esta descoberta.

Em Fevereiro de 2000, físicos do Laboratório Europeu de Física de Partículas (CERN) anunciaram a recriação de um novo estado de matéria constituído por um plasma de quarks e gluões. Inicialmente esse novo estado de matéria foi encarado como um gás onde quarks e gluões se moviam livremente. Os novos dados obtidos no choque entre iões de ouro no Acelerador Relativista de Iões Pesados (RHIC) que pertence ao BNL mostram contudo que a analogia deste novo estado deve ser feita com o estado líquido.

Os quarks são um dos blocos fundamentais da matéria; os outros são os leptões e os gluões. Os primeiro existem associados e estão na base, por exemplo, do protão; do segundo grupo o representante mais ilustre é o electrão; e finalmente os gluões (do inglês “glue”) são os responsáveis pelas interacções fortes entre os primeiros. Desde os primeiros instantes que os quarks estão confinados no interior de bariões como o protão, porque a energia do Universo não é suficiente para que estes possam existir livremente.

Contudo, a teoria vigente da evolução do universo, admite a existência de um estado de matéria de densidade e temperatura extremamente elevada, apenas alguns microsegundos depois do Big-Bang. Para temperaturas tão altas (150000 vezes superiores à temperatura no interior do Sol) os quarks e os gluões moviam-se sem restrições como num gás. A experiência efectuada no CERN vinha aparentemente confirmar aquilo que a teoria previa. Quatro equipas de cientistas do Laboratório Nacional de Brookhaven utilizavam o RHIC para, como é habitual em ciência, confirmar ou rebater os resultados obtidos no laboratório europeu. Acabaram por comprovar a existência de um novo estado de matéria, mas depararam-se com um estado de matéria com propriedades diferentes daquelas que foram previstas.

As condições dos primeiros microsegundos do universo foram reproduzidas nas colisões deste acelerador de iões pesados. O embate destes conduz à criação de milhares de partículas. Estas parecem movimentar-se colectivamente, como se fizessem parte de uma estrutura onde as partículas em causa estabelecem relações. Os dados obtidos nestas colisões levaram os cientistas envolvidos a descreverem esse novo estado de matéria como um líquido “perfeito”. Os movimentos sincronizados dos peixes num cardume são a melhor descrição para o tipo de interacção que os quarks e gluões têm entre si. Quando os físicos falam em líquidos estão a pensar na viscosidade que os caracteriza. Ora, De acordo com Sam Aronson, este plasma de quarks e gluões apresenta níveis muito baixos de viscosidade, sendo assim classificado pelos físicos como “perfeito”.

Sendo um campo de pesquisa relativamente novo são esperadas mais notícias nos próximos anos. O Projector Lunar cá estará para acompanhar as novidades.

CERN: http://info.web.cern.ch/Press/PressReleases/Releases2000/List.html

RHIC: http://www.bnl.gov/bnlweb/pubaf/pr/PR_display.asp?prID=05-38