Prêmio Nobel em Física - 2008

O Nobel de física de 2008 fica por conta de 3 físicos: Yoichiro Nambu, Makoto Kobayashi e Toshihide Maskawa, e de 2 trabalhos na área de física de partículas. O norte-americano de origem japonesa Yoichiro Nambu descreveu a quebra de simetria na física subatômica, e os japoneses Makoto Kobayashi e Toshihide Maskawa ajudaram a explicar como ocorre a violação de um tipo específico de simetria. A união destes projetos ajuda a compreender o mecanismo responsável pelo surgimento do universo. Antes os físicos achavam que todas as interações existentes no universo obedeciam a regras de simetria, mas se isto fosse certo, quantidades iguais de matéria e antimatéria teriam sido geradas durante o Big Bang, há cerca de 14 bilhões de anos, e uma teria “anulado” a outra, produzindo apenas radiação. Nesse caso, como seria possível explicar a origem do universo e de tudo o que existe nele – inclusive você, caro leitor? A resposta para essa pergunta é que, além do surgimento do universo existiria uma quebra de simetria, permitindo a existência de uma partícula extra de matéria para cada 10 bilhões de partículas de antimatéria, o que seria suficiente para originar tudo ao nosso redor. A quebra espontânea de simetria feita por Nambu em 1960, integra hoje o chamado modelo padrão de partículas elementares, que unifica todas as partículas deste tópico conhecidas e três das quatro forças da natureza em uma única teoria para explicar as interações fundamentais da matéria, à gravidade ainda não foi incorporada a ela. Com base nesta teoria, pode-se afirmar que a simetria original entre as quatro forças que regem as interações no universo (gravitacional, eletromagnética, forte e fraca) teria sido destruída por um mecanismo – atualmente é denominado campo de Higgs – que também teria feito com que as partículas elementares adquirissem diferentes massas. Os estudos de Kobayashi e Maskawa, divulgados em 1972, ajudaram a explicar um outro tipo de quebra de simetria dentro do modelo padrão: a observada em interações que envolvem a chamada força fraca. Pesquisas anteriores haviam mostrado uma leve tendência à formação de maior quantidade de matéria do que de antimatéria nessas interações.

Para que essa violação de simetria fosse possível, os cientistas previram a existência de, pelo menos, três gerações de pares de quarks (um dos dois elementos básicos que compõem a matéria, ao lado da ‘família’ dos elétrons). As previsões de Kobayashi e Maskawa foram confirmadas posteriormente, com a detecção de três quarks de famílias diferentes em 1974, 1977 e 1994. A presença de duas dessas novas partículas poderia ter garantido a quebra de simetria que gerou a predominância da matéria sobre a antimatéria no universo. Em 2001, os detectores de partículas Babar, nos Estados Unidos, e Belle, no Japão, verificaram quebras de simetria independentemente. Os resultados foram exatamente iguais ao modelo previsto por Kobayashi e Maskawa, quase três décadas antes.