A física através do espelho: nova medida de violação CP
Não é só de bóson de Higgs que vivem os físicos. Essa semana foi anunciado pela colaboração LHCb (um dos experimentos do LHC) uma medida de violação de CP do decaimento do méson 
A simetria CP é a combinação das simetrias C (conjugação de carga) – que consiste em transformar uma partícula em sua antipartícula, o que basicamente é uma troca em sua carga elétrica – e P (paridade) – que consiste na troca das coordenadas da partícula, isto é, as coordenadas (x,y,z) passa a ser (-x,-y,-z).
Então, você faz um experimento e depois refaz trocando todas as partículas por antipartículas e troca seu aparato experimental de lugar, refletindo-o em torno de um ponto fixo (você pode pensar que é como a imagem de um espelho). Se os dois experimentos derem o mesmo resultado, você conclui que a simetria CP é preservada e que a matéria e a antimatéria exibem o mesmo tipo de comportamento. Caso contrário, se você obtiver resultados diferentes para os dois experimentos, dizemos que houve violação da simetria CP.
Os processos que envolvem a interação eletromagnética e a interação forte, parecem obedecer a simetria CP. Porém, em alguns processos que envolvem a interação fraca, a simetria CP é violada (veja mais detalhes sobre o que é cada interação aqui). Em 1964, foi observada essa violação pela primeira vez no acelerador do Brookhaven National Laboratory, resultando em 1980 no prêmio Nobel para James Cronin e Val Fitch. Do ponto de vista teórico, M. Kobayashi e T.Maskawa propuseram em 1973 um mecanismo que poderia incorporar a violação de CP no Modelo Padrão e valeu o Nobel de 2008. Para descrever o mecanismo, eles precisavam de 6 quarks, mas nem todos haviam sido descobertos naquela época, ou seja, eles conseguiram prever teoricamente a existência de novos quarks que depois foram observados e confirmados experimentalmente (o que é beeeem legal).
O estudo da violação CP envolve a dinâmica entre quarks, isto é, como um tipo de quark pode ser transformar em outro. Mas se eu disse que já isso já tinha sido observado, o que tem de novidade? A questão é que experimentalmente é muito difícil medir a violação de CP. Ela já havia sido vista no decaimento de Káons e mésons B e D, e agora foi observada pela primeira vez em um sistema que envolve o méson 
Além disso, entender a violação de CP é um dos problemas fundamentais da física hoje. O Modelo Padrão prevê apenas um pouco de violação de CP nos processos, mas sabemos que para explicar a assimetria matéria-antimatéria (porque temos muitos mais matéria do que antimatéria no universo), é necessário muito mais violação de CP, o que indica que precisamos de física além do Modelo Padrão.
O ponto é que a física que envolve a violação de CP é muito importante e do ponto de vista experimental, um grande desafio. O fato de conseguirmos medir um novo decaimento que envolve esse fenômeno é por si só um grande feito, mesmo que no final ainda esteja consiste com o Modelo Padrão…
Você pode ler mais sobre isso no site do LHCb, no blog do Symmetry Magazine, do Sean Caroll ou no do Dorigo (infelizmente, todos em inglês).
Parabéns pelo artigo, muito bem escrito. Claro e acessível, e informando links para quem quiser se aprofundar. Ótimo trabalho.
Se eu disser que entendi tudo, estaria mentindo. Mas é sempre legal encontrar bons blogs sobre ciência de verdade.
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