SEARA DA CIÊNCIA
CURIOSIDADES DA FÍSICA
José Maria Bassalo


Glashow e a Descoberta do Charme.

 

Em verbetes desta série falamos dos diversos trabalhos do físico norte-americano Sheldon Lee Glashow (n.1932; PNF, 1979), principalmente o da previsão do quark charme. Vejamos como ocorreu essa previsão. Em 1964, os físicos norte-americanos Murray Gell-Mann (n.1929; PNF, 1969) e George Zweig (n.1937) (de origem russa), usando o grupo SU(3), formularam o Modelo de Quarks, segundo o qual os hádrons (bárions e mésons) até então conhecidos eram formados de uma mistura de três quarks [up (u), down (d) e strange (s)]. Esses três sabores de quarks e mais os três léptons conhecidos [elétron () e seu neutrino (), e mais o múon ()], constituíam uma simetria ternária da Natureza. Contudo, a descoberta, em 1962, e sua confirmação em 1964, de um quarto lépton [neutrino do múon ()] (vide verbete nesta série), quebrou essa simetria.

                   Para contornar essa dificuldade, ainda em 1964, Glashow e o físico norte-americano James Daniel Bjorken (n.1934), bem como outros físicos (vide verbete nesta série), estudaram a extensão do SU(3) para o SU(4) e, com isso, propuseram a existência de um quarto sabor de quark, denominado de charm(e) (c) por Glashow e Bjorken. Desse modo, depois dessa proposta começou a corrida dos físicos experimentais para a sua descoberta. Para ajudar nessa descoberta, Glashow, John Iliopoulos (n.1940) e Luciano Maiani (n.1941) formularam, em 1970, a Teoria do Charme, logo conhecida como Teoria GIM, nome derivado das letras iniciais dos autores. Sobre essa Teoria, ver: Sheldon Lee Glashow, The Charm of Physics (Touchstone Book, 1991).  

                   Pois bem, conforme nos conta o escritor norte-americano John Simmons em seu livro intitulado Os 100 Maiores Cientistas da História (DIFEL, 2008), por ocasião da IV International Conference on Experimental Meson Spectroscopy realizada em Boston, nos Estados Unidos, em 1974, Glashow proferiu a conferência intitulada Charm: An Invention Awaits Discovery (“Charme: Uma Invenção que Espera a Descoberta”), ocasião em que fez a seguinte aposta: Um, se o charme não for achado, eu como o meu chapéu. Dois, o charme é encontrado pelos técnicos em espectroscopia e fazemos uma festa. Três, o charme é encontrado por estrangeiros e vocês comem seus chapéus.

                   Em novembro de 1974, quatro grupos de físicos experimentais independentes (dois nos Estados Unidos: Brookhaven National Laboratory e Stanford Linear Accelerator Center; um na Itália: Frascati National Laboratory; e um na Alemanha: Deutsches Elektronen Synchrotron) anunciaram a descoberta da ressonância mesônica psi/jota (/J) [jota/psi (J/)] (ver verbete nesta série). Logo em 1975, sete grupos de físicos em trabalhos independentes, dentre eles o de Glashow e Alvaro De Rújula [Is Bound Charm Found? (“Foi o Charme Encontrado?”), Physical Review Letters 34, p. 46], mostraram que aquela ressonância mesônica era um estado ligado do quark charme e de sua antipartícula, o anticharme (), ou seja: /J =  . Em 1976, na International Conference of New Particles realizada na Universidade de Wisconsin, também nos Estados Unidos, Glashow pronunciou a conferência intitulada Mechanisms of New Particle Production (“Mecanismos de Produção de Novas Partículas”), na qual foram distribuídos chapéus de confeito no “coffee-break”.