Pesquisadores da Universidade Rice (EUA) pensaram numa abordagem que pode revolucionar a física quântica. Até então, considerava-se que existiam apenas duas categorias de partículas: bósons e férmions. Mas a dupla de físicos sugerem, num estudo, a existência de um terceiro tipo, chamada parapartícula, com base numa teoria matemática.
Kaden Hazzard e Zhiyuan Wang, coautores do estudo, propuseram que partículas desconhecidas, ainda não consideradas pela física, podem existir sem violar as leis físicas conhecidas. E essa teoria abre a porta para descobertas em partículas elementares.
Pesquisa de física quântica diz que existem férmions, bósons – e (talvez) otras partículas más
Férmions são as partículas fundamentais que formam os átomos, como elétrons e quarks. Elas evitam a ocupação do mesmo estado quântico por duas partículas idênticas – o que é fundamental para a estrutura da matéria e, em última análise, do nosso mundo.
Já os bósons (fótons e glúons, por exemplo) têm uma propriedade que lhes permite ocupar o mesmo espaço quântico. Isso facilita a interação entre as partículas, como a força que mantém os átomos e as partículas subatômicas em movimento.
Em algumas situações excepcionais, certos materiais podem gerar partículas com comportamentos que não seguem as regras tradicionais dos férmions nem dos bósons. Daí surgem anyons, capazes de trocar estados quânticos de maneira única. Mas esses comportamentos são restritos a materiais em duas dimensões.
Por isso, os anyons estão mais para curiosidade da física teórica – afinal, não podem ser representados como partículas fundamentais em nosso universo tridimensional. Mesmo assim, os físicos exploram teorias para entender o que é possível existir além de férmions e bósons.
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Parastatística, parapartículas
A parastatística, área matemática que estuda possibilidades quânticas além dos dois tipos tradicionais, nunca revelou partículas que não pudessem ser classificadas como férmions ou bósons. No entanto, a pesquisa de Hazzard e Wang sugere que essa classificação pode estar incompleta.
Ao introduzirem um novo método de quantização, os pesquisadores demonstraram que materiais em três dimensões podem apresentar comportamentos que se assemelham ao dos anyons. Isso abre caminho para a possibilidade de uma nova categoria de partículas.
Embora ainda não haja provas experimentais de parapartículas, a teoria sugere que há mais para ser explorado no campo das partículas elementares.
É importante ressaltar: o estudo – publicado nesta semana na revista Nature, uma das mais conceituadas do nicho científico – não visa criar novas partículas, mas sim destacar que o conceito não deve ser descartado (você também pode se aprofundar na pesquisa clicando aqui).
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