CURIOSIDADES DA FÍSICA
José Maria Filardo Bassalo
www.bassalo.com.br

Estamos no Limiar de uma Nova Física?: 1) Dificuldades do Modelo Padrão das Partículas Elementares (MPPE).

 

Em verbetes desta série, vimos que os dois Modelos Padrão (Standard Model) que explicam o micro (partículas elementares) e o macro (cosmologia) mundos apresentam algumas dificuldades. Neste verbete, trataremos do Modelo Padrão das Partículas Elementares (MPPE) e, para isso, usaremos as referências: Michael Boris Green, John Henry Schwarz and Edward Witten, Superstrings Theory: Volumes 1 and 2 (Cambridge University Press, 1987); Paul Charles William Davies and Julien Russel Brown (Editors), Superstrings: A Theory of Everything? (Cambridge University Press, 1989); John D. Barrow, Teorias de Tudo: A Busca da Explicação Final (Jorge Zahar, 1994); George Smott III e Keay Davidson, Dobras no Tempo (Rocco, 1995); Steven Weinberg, Sonhos de uma Teoria Final: A Busca das Leis Fundamentais da Natureza (Rocco, 1996); Alan Harvey Guth, O Universo Inflacionário (Campus, 1997); Michio Kaku, Introduction to Superstrings and M-Theory (Springer-Verlag, 1999); Michio Kaku, Hiperespaço: Uma Odisséia Científica Através de Universos Paralelos, Empenamentos do Tempo e a Décima Dimensão (Rocco, 2000); Brian Greene, O Universo Elegante: Supercordas, Dimensões Ocultas e a Busca da Teoria Definitiva (Companhia das Letras, 2001); Stephen William Hawking, O Universo numa Casca de Noz (Mandarim, 2001); Lee Smolin, Três Caminhos para a Gravidade Quântica (Rocco, 2002); Martinus Veltman, Facts and Mysteries in Elementary Particles (World Scientific, 2003); Brian Greene, O Tecido do Cosmo: O Espaço, o Tempo e a Textura da Realidade (Companhia das Letras, 2005); Maria Cristina Batoni Abdalla, O Discreto Charme das Partículas Elementares (Editora UNESP, 2006); Stephen Hawking and Leonard Mlodinow, The Grand Design (Bantam Books, 2010); Frank Close, The Infinity Puzzle: Quantum Field Theory and the Hunt for an Orderly Universe (Basic Books, 2011); Mauro Anselmino, Francisco Caruso, José Roberto Mahon e Vitor Oguri, Introdução à QCD Perturbativa (Livros Técnicos e Científicos, 2013); Rogério Rosenfeld, O Cerne da Matéria (Companhia das Letras, 2013); e Ben Best, The Standard Model of Particle Physics (www.benbest.com) (acesso em 14/01/2014).  

                   O MPPE é, basicamente, constituído pela Teoria de Salam-Weinberg (TSW) [fundamentada na Eletrodinâmica Quântica (Quantum Electrodynamics – QED) (ver verbete nesta série)] e pela Cromodinâmica Quântica (Quantum Cromodynamics - QCD), com complementos posteriores. A TSW, que unificou as forças: eletromagnética (de intensidade relativa: 710-3) e fraca (de intensidade relativa: 10-5), foi desenvolvida nos artigos dos físicos, o norte-americano Steven Weinberg (n.1933; PNF, 1979), em 1967 (Physical Review Letters 19, p. 1264) e o paquistanês Abdus de Salam (1926-1996; PNF, 1979), em 1968 (Proceedings of the Eighth Nobel Symposium, p. 367), a conhecida Teoria Eletrofraca. Segundo essa teoria, a força eletrofraca é mediada por quatro quanta: o fóton (), partícula não-massiva e mediadora da interação eletromagnética e os bósons vetoriais (W±, Z0) massivos, mediadores da interação fraca. Contudo, a TSW apresentava dois problemas: 10.) -  Relacionado com a massa das partículas W± e Z0, problema esse resolvido por intermédio do mecanismo de Higgs [cujo bóson de spin nulo correspondente de tal mecanismo é o hoje famoso bóson de Higgs (H), detectado em julho de 2012 (ver verbete nesta série)], mecanismo esse que foi desenvolvido nos trabalhos independentes realizados, em 1964, pelos físicos, o inglês Peter Ware Higgs (n.1929; PNF, 2013) (Physics Letters 12, p. 132; Physical Review Letters 13, p. 508), os belgas François Englert (n.1932; PNF, 2013) e Robert Brout (1928-2011) (Physical Review Letters 13, p. 321), e os norte-americanos Gerald Stanford Guralnik (n.1936) e Carl Richard Hagen (n.1937), e o indiano-inglês Thomas Walter Bannerman Kibble (n.1932) (Physical Review Letters 13, p. 585); 20.) – A TSW não era renormalizável, ou seja, apareciam divergências (infinitos) nos cálculos realizados com os diagramas de Feynman (ver verbete nesta série), envolvendo os quatros quanta, característicos dessa teoria. Esse problema foi contornado usando a técnica matemática conhecida como regularização dimensional contínua, desenvolvida em trabalhos independentes, publicados, em 1972, pelos físicos, os holandeses Gerardus ´t Hooft (n.1946; PNF, 1999) e Martinus Justinus Godefridus Veltman (n.1931; PNF, 1999) (Nuclear Physics B44; p. 189, B50, p. 318), os argentinos Juan José Giambiagi (1924-1996) e Carlos Guido Bollini (1926-2009) (Nuovo Cimento B12, p. 20; Physics Letters B40, p.566) e o koreano-norte-americano Benjamin W. Lee (1935-1977) (Physical Review D5, p. 823).

                   Por sua vez, a QCD foi desenvolvida, em 1973, em artigos independentes dos físicos norte-americanos David Jonathan Gross (n.1941; PNF, 2004) e Frank Anthony Wilczek (n.1951; PNF, 2004) (Physical Review Letters 30, p. 1343), e Hugh David Politzer (n.1949; PNF, 2004) (Physical Review Letters 30, p. 1346), segundo a qual a interação forte (de intensidade relativa: 1) entre os quarks (q) (ver verbete nesta série) seria consequência da troca entre si das partículas glúons (g) que são bosônicas (spin 1), não-massivas [0.14 GeV (?)], alcance de 10-15 m, e em número de oito (8). Tais partículas seriam responsáveis pela cor (vermelho, verde e azul) [esse novo número quântico foi proposto pelo físico norte-americano Oscar Wallace Greenberg (n.1932), em 1964 (Physical Review Letters 13, p. 598)] do quark e, este novo número quântico, representaria na QCD o mesmo papel que a carga elétrica representa na QED.

                   Em resumo, MPPE é constituído de dois tipos de partículas: as que compõem a matéria [são férmions (com spin 1/2) e que obedecem à Estatística de Fermi-Dirac, de 1926 (ver verbete nesta série)] e as responsáveis pela força de interação entre elas [são bósons (com spin inteiro: 0, 1 e 2) e que obedecem à Estatística de Bose-Einstein, de 1924 (ver verbete nesta série)]. Ao todo, são 17 partículas: 12 compõem a matéria: 6 (seis) quarks {up [u: massa (em unidades de energia por intermédio da expressão E = mc2, sendo considerado c = 1]  de 0,003 GeV e carga elétrica de + (2/3) │e│), down (d: 0,006 GeV; - (1/3) │e│), strange (s: 0,1 GeV; -(1/3)│e│), charme (c: 1,3 GeV; +(2/3)│e│), bottom (b: 4,3 GeV; -(1/3) │e│) e top (t: 175 GeV; +(2/3) │e│)} e 6 (seis) léptons [elétron (e-: 5,1110-4 GeV; -1│e│), muon (µ: 0,106 GeV;  -1│e│), tau (τ: 1,78 GeV; -1│e│) e seus respectivos neutrinos : νe: < 10-8 GeV; 0│e│, νµ: < 3  10-4 GeV; 0│e│, ντ: < 3,3 10-2 GeV;  0 │e│]. É oportuno destacar que o MPPE prevê a existência de antimatéria idêntica à matéria, apenas com carga elétrica de sinal contrário e que, de todas elas, apenas os 3 neutrinos/antineutrinos não têm carga e nem massa (?), só têm spin 1/2. As 5 partículas restantes, são assim distribuídas: 4 são mediadoras das três interações fundamentais da Natureza (vide verbete nesta série): fóton (γ) (sem massa, spin 1 e alcance infinito) (eletromagnética); W± e Z0 (fraca) [com massa (80-10 GeV), spin 1 e com alcance de 10-17 m] e glúon (g) (forte) (ver suas características acima). É interessante destacar que, teoricamente, a quarta interação fundamental da Natureza, a gravitacional (de intensidade relativa: 610-39), deverá ser mediada pela partícula gráviton, que não tem massa, seu spin vale 2 e tem alcance infinito, mas ele não é descrito pelo MPPE e ainda não foi detectado. Por fim, a décima sétima partícula, é o bóson de Higgs (H), massiva, de spin 0, e responsável pela massa das partículas do MPPE (ver verbete nesta série). Concluindo este resumo, é oportuno salientar que a matéria formada de quarks/antiquarks é denominada de hádrons e se divide em dois tipos: bárions, partículas estáveis (mediadas por interação forte) formadas de três quarks [p.e.: próton (p = uud), nêutron (n = udd), xi-menos- = dss) e ômega-menos - =sss) etc.]; e mésons, partículas instáveis (decaindo, por interação fraca, em léptons, daí serem bosônicas) e formadas de combinações de pares de quark-antiquark [p.e.: píons - , , ; psi/jota (ψ/J = ); úpsilon-zero 0 = ); mésonB-zero (B0 = ) etc.].

                   Destaque-se, também, que a antimatéria estável não existe na Natureza, devido a um fenômeno físico conhecido como aniquilamento (annihilation), descoberto em 1933 (Proceedings of the Royal Society of London 139A, p. 699) pelos físicos, o inglês Patrick Maynard Stuart Blackett (1897-1974; PNF, 1948) e o italiano Guiseppe Paolo Stanislao Occhialini (1907-1993) ao observarem que o elétron (e-) e sua antipartícula (pósitron: e+) eram produzidos por fótons (γ) e, portanto, a operação inversa aconteceria: e- + e+2γ. Mais tarde, em 1955, com a descoberta do antipróton (), observou-se que o mesmo aniquilamento acontecia quando ocorria a colisão de prótons (p) com antiprótons (). Hoje, o MPPE considera que a matéria e a antimatéria se aniquilam quando se encontram.

                   É interessante lembrar que: e = 1,602  10-19 C (coulombs);  1 GeV = 109 eV e 1 TeV = 1012 eV; sendo 1 eV = 1,602176462 × 10-19 J (joules).

                   Trataremos, agora, das dificuldades do MPPE e as tentativas de contorná-las.

                   1) Partícula Elementar como um ponto. A principal dificuldade do MPPE é a de que ela trata as PE como entidades do tipo-ponto, sem dimensão e, por isso, há necessidade da renormalização, ou seja, de “jogar para debaixo do tapete” os infinitos que aparecem naquele modelo. Conforme vimos em verbete desta série, para contornar essa dificuldade foi apresentada a ideia de corda, que é uma tentativa de generalizar o conceito de partícula puntiforme (tipo-ponto). Ora, em qualquer instante, a configuração de uma corda é uma curva que pode ser aberta ou fechada e, quando a mesma se move através do espaço-tempo, ela varre uma superfície conhecida como folha-mundo (world-sheet). No entanto, como classicamente a ação relativista para uma partícula livre é proporcional ao comprimento invariante lorentziano de sua linha-mundo (world-line), em 1970, em trabalhos independentes, o físico japonês Yoichiro Nambu (n.1921; PNF, 2008) (Lectures at Copenhagen Summer Symposium), Holger B. Nielsen (15th International Conference Physics, Kiev) e Leonard Susskind (Nuovo Cimento A69, p. 457) e, em 1971 (Progress in Theoretical Physics 46, p. 1560), o físico japonês T. Goto propuseram que a ação relativista para uma corda deveria ser proporcional à área da folha-mundo. Assim, com a obtenção dessa ação, conhecida desde então como ação Nambu-Goto, iniciou-se o estudo da Teoria da Corda de Nambu-Goto (TCN-G). Ainda em 1971 (Physical Review Letters B34, p. 500), Claude Lovelace demonstrou que a Teoria de Cordas (TC) é descrita em um espaço de 26 dimensões (sendo uma temporal), que decorre da famosa equação: [1- (D – 2)/24] = 0.

                   Uma Segunda TC, desta vez com 10 dimensões espaciais, foi formulada também em 1971, em trabalhos distintos do físico francês Pierre Ramond (n.1943) (Physical Review D3, p. 2415), e dos físicos, o francês André Neveu (n.1946) e o norte-americano John Henry Schwarz (n.1941) (Nuclear Physics B31, p. 86). No trabalho de Ramond há a construção de uma TC análoga à Equação de Dirac, de 1928 [Bassalo & Caruso, Dirac (Livraria da Física, 2013] e, portanto, poderia explicar os férmions. Ainda nesse trabalho, Ramond generalizou a Álgebra de Virasoro [formulada pelo físico argentino Miguel Angel Virasoro (n.1940), em 1970 (Physical Review D1, p. 2933)], álgebra essa que se tornou uma das mais potentes ferramentas na construção da TC. É oportuno notar que, em 1976, em trabalhos independentes dos físicos, o norte-americano Stanley Deser (n. 1931) e o italiano Bruno Zumino (n.1923) (Physics Letters B65, p. 369) e L. Brink, P. Di Vecchia e Paul Howe (Physics Letters B65, p. 471) apresentaram a seguinte ação S para uma corda:

 

,

 

onde () é o tensor métrico da folha-mundo e seu respectivo módulo ,  (a = 1, 2, ) e T é a tensão na corda caracterizada pelo campo . Ainda em 1976 (Nuclear Physics B108, p. 409), os físicos, o francês Eugène Cremmer (n.1942) e o norte-americano Joël Scherk (1946-1980), estudaram a questão da compactificação das seis coordenadas espaciais extras da Segunda TC.

                   Na década de 1980, novos trabalhos sobre a TC foram realizados. Logo em 1981 (Physics Letters B103, p. 207; 211), o físico russo Aleksandr Morkowitsch Polyakov (n.1945) apresentou a forma funcional da ação da TC. Em 1982 (Nuclear Physics B195, p. 481), o físico e matemático norte-americano Edward Witten (n.1951) também tratou da questão da compactificação das seis (6) coordenadas espaciais extras da Segunda TC usando a Teoria de Kaluza-Klein [proposta pelo matemático e linguista alemão Theodor Kaluza (1885-1954), em 1921 (Sitzungsberichte Preussische Akademie der Wissenschaften, Part 1, p. 966) e pelo físico sueco Oskar Benjamin Klein (1894-1977), em 1926 (Zeitschrift für Physik 37, p. 895; Nature 118, p. 516), sobre a existência de uma quinta dimensão]. Por sua vez, o físico inglês Michael Boris Green (n.1946) e Schwarz, em 1982 (Nuclear Physics B198, p. 252; 441) e em 1984 (Physics Letters B136, p. 367), encontraram uma ação para a TC onde a supersimetria (supersymmetry - SUSY) é manifestada. Note-se que a SUSY foi descoberta, em 1971 (Nuclear Physics B34, p. 632), pelos físicos, o francês Jean Loup Gervais (n.1936) e o japonês Bunji Sakita (n.1930), envolvendo energias da ordem de 1020 GeV (ou dimensões da ordem de 10-34 cm), que converte bósons em férmions, e sua correspondente Teoria da Supersimetria (TS), desenvolvida, em 1973, em trabalhos independentes dos físicos russos D. V. Volkov e V. P. Akulov (Physics Letters B46, p. 109) e de Gervais e Sakita (Physical Review Letters 30, p. 716), segundo a qual cada partícula deverá possuir uma supercompanheira (partículas SUSY ou ino) com propriedades idênticas, exceto no valor de seu spin, que vale o spin da partícula correspondente, subtraído de ½ (ver verbete nesta série). Com isso, estava formalizada a Teoria de Supercordas (TSC). É importante destacar que, com essa teoria, a interação entre as supercordas decorre da troca de seus pedaços, e requer a existência de 496 partículas mediadoras, contra as 12 conhecidas () características do MPPE.  Ainda em 1984 (Physics Letters B149, p. 117), Green e Schwarz descobriram que modelos de supercordas baseados em grupos de ‘gauge’ do tipo Heterótica-O [SO (32)], livres de anomalias (infinitos) e que, portanto, a gravitação poderia ser quantizada. Logo depois, em 1985, em trabalhos independentes realizados por Gross, Jeffrey A. Harvey, E. Martinec e R. Rohm (Physical Review Letters 54, p. 502) e por Philip Candelas, Gary Horowitz, Andrew Strominger e Witten (Nuclear Physics B258, p. 46), nos quais foram encontrados resultados análogos aos de Green e Schwarz usando, no entanto, o grupo Heterótico de simetria, o H8 = . Registre-se que a metade dos componentes dessa simetria descreve cada coisa em nosso Universo, a outra metade é uma duplicata, o que conduz a ideia da existência de dois Universos com atuações mútuas por intermédio da gravidade. Note-se que, em seu trabalho, Candelas, Horowitz, Strominger e Witten mostraram que as dimensões espaciais extras não podem ser recurvadas de qualquer maneira, e sim, em uma classe específica de formas geométricas, a variedade Calabi-Yan. Esse nome foi dado para homenagear os matemáticos, o norte-americano Eugênio Calabi (n.1923) e o chinês Shing-Tung Yau (n.1949) que, respectivamente, em 1957 (Algebraic Geometry and Topology: A Symposium in Honor of S. Lefschetz, Princeton) e 1977 (Proceedings of the National Academy of Sciences U.S.A. 74, p. 1798) trabalharam com esse tipo de “espaço” geométrico. Registre-se que Calabi conjecturou a sua existência e Yau a demonstrou.      

                   Uma grande dificuldade da TC desenvolvida nas décadas de 1970 e 1980, analisadas acima, era a de que não existia uma única versão dela e sim, cinco versões: Tipo I, Tipo IIA, Tipo IIB, Heterótica-O e Heterótica E8. Embora cada uma dessas cinco (5) versões requeira seis (6) dimensões espaciais adicionais, existiam diferenças significativas entre elas. Por exemplo, a do Tipo I envolve cordas abertas e cordas fechadas, com a mesma quiralidade (simetria de paridade); a do Tipo IIA, envolve cordas fechadas com quiralidades opostas, e as do Tipo IIB, envolve cordas fechadas com a mesma quiralidade. A dificuldade apontada acima começou a ser superada, na primavera de 1995, por ocasião da Strings´95 Conference (“Conferência de Cordas de 1995”), na University of South California, Los Angeles, quando Witten apresentou uma Segunda TSC, logo desenvolvida por ele próprio [Nuclear Physics B433, p. 85 (1995)] e com outros físicos [Petr Horava e Witten, Nuclear Physics B460, p. 506; B465, p.94 (1996); Joseph Polchinski (n.1954) e Witten, Nuclear Physics B460, p. 525 (1996)], além de outros físicos [Paul K. Townsend, Physics Letters B350, p. 184 (1995); C. M. Hull e Townsend, Nuclear Physics B438, p. 109 (1995)], conhecida como a Teoria M, e que procura unificar as cinco (5) versões referidas, em um espaço de onze (11) dimensões (sendo uma temporal). As sete (7) dimensões espaciais são recurvadas no “espaço” de Calabi-Yau e a elas são atribuídas outras propriedades, como massa e carga elétrica. Além disso, não existem apenas cordas, mas também p-branas, que surgem quando há variação da constante de acoplamento da corda, e que são consideradas superfícies no espaço-tempo plano. Dessa forma a corda é 1-brana, uma membrana (a superfície geométrica conhecida) é uma 2-brana, o espaço é uma 3-brana e assim sucessivamente até p dimensões. Note-se que na TSC as PE são consequência de sua vibração.

                   Por fim, ainda sobre a TSC é interessante notar que, com a conjectura da existência de cordas cósmicas (objetos muito finos, extremamente bem esticados e muitíssimo rico em massa, infinitamente longas ou formando laços fechados) apresentada por Kibble, em 1976 (Journal of Physics A9, p. 1387) e reiterada pelo astrofísico russo Alexander Vilenkin, em 1985 (Physics Reports 121, p. 263), foi considerada a hipótese de que tais cordas serviriam de sementes de cristalização para as Galáxias. Por outro lado, em 1992 (Astroparticle Physics 1, p. 129), X. Chi, C. Dahanayake, J. Wdowczyk e A. W. Wolfendale aventaram a hipótese de que os raios cósmicos altamente energéticos poderiam ser prótons resultantes do colapso das cordas cósmicas.

                   2) Auto-Consistência do MPPE. O MPPE formulado como uma Teoria de Yang-Mills quantizada (TQY-M) por intermédio de integrais de Feynman, ainda não foi matematicamente provada, isto é, ela não é auto-consistente. Note-se que a TQY-M com um grupo de ‘gauge’ (“calibre”) não-abeliano (Grupo de Lie) em um espaço de quatro dimensões foi proposta, em 1954 (Physical Review 96, p. 191), pelos físicos, o sino-norte-americano Chen Ning Yang (n.1925; PNF, 1957) e o norte-americano Robert Laurence Mills (n.1927), apresenta uma propriedade física conhecida como confinamento. Contudo, na ausência dessa propriedade, espera-se identificar glúons sem massa, mas como eles estão confinados, tudo que se identifica são glúons de cor neutra, os glueballs, os quais, se existirem devem possuir massa e, deste modo, deve haver um intervalo de massa. (wikipedia/Yang-Mills_intervalo de massa; Standard Model_Self-consistency).

                   3) Massa dos neutrinos. Segundo vimos acima, na MPPE os neutrinos e seus respectivos antineutrinos não possuem massa. Contudo, como vimos em verbete desta série, vários experimentos realizados para detectar essas partículas oriundas do Sol e de outras estrelas [por dois grupos de pesquisas independentes, o sob a liderança respectiva dos físicos, o norte-americano Raymond Davis Junior (1914-2006; PNF, 2002) e o japonês Masatoshi Koshiba (n.1926; PNF, 2002)], mostraram que há uma oscilação de neutrinos (νe → νµντ), conhecida como hierarquia de neutrinos, o que indica que os mesmos possuem massa (conforme registramos antes). Desse modo, o MPPE deve ser alterado para incluir a massa dos neutrinos como, por exemplo, o seesaw mechanism (“mecanismo de gangorra”), que se trata de um modelo genérico para entender os tamanhos relativos das massas observadas dos neutrinos (≈ eV), comparadas com às dos quarks e leptons carregados, que são milhões de vezes mais pesados. Para mais detalhes, ver: Robert D. Klauber (www.quantumfieldtheory.info); (www.searadaciencia.ufc.br/donafifi/neutrino).

                   4) Massa das partículas elementares supersimétricas. Segundo vimos acima, o MPPE, por intermédio do mecanismo de Higgs, gera a massa de todas as partículas elementares envolvidas nesse modelo, embora a massa do próprio H (mH) apresente uma dificuldade com relação às correções radiativas (loops) que contribuem para a massa bare (“nua”) do H; essa dificuldade é a de evitar que essas correções cresçam indefinidamente fazendo com que mH > 1 TeV (Gilvan Augusto Alves, por e-mail, em 30/11/2013). Além dessa dificuldade intrínseca do MPPE, outras aparecem quando esta leva em consideração a SUSY, segundo a qual cada partícula deverá possuir uma supercompanheira (partículas SUSY ou ino: gluino, de spin ½; wino, de spin ½; zino0, de spin ½; fotino, de spin ½; e gravitino, de spin 3/2) com propriedades idênticas, exceto no valor de seu spin, que vale o spin da partícula correspondente, subtraído de ½, segundo vimos anteriormente. A incorporação da SUSY ao MPPE foi apresentada, em 1981 (Nuclear Physics B193, p. 150), pelos físicos norte-americanos Savas Dimoupolos (n.1952) (de origem grega) e Howard Mason Georgi (n.1947), hoje conhecido como o Modelo Padrão Supersimétrico Mínimo (MPSM) (Minimal Supersimetric Standard Model), no qual se considera uma transformação com simetria global, isto é, que é aplicada uniformemente em todos os pontos do espaço, permitindo transformar bósons em férmions e vice-versa. Além do mais, ela prediz as partículas ino com massas entre 100 GeV e 1 TeV. Contudo as experiências realizadas pelo Tevatron e pelo LEP (Large Electron-Positron Collider: anel de colisão entre elétrons e pósitrons) e LHC (Large Hadron Collider: anel de colisão entre prótons e antiprótons) do Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire (hoje: European Organization for Nuclear Research) (CERN), até 2013, envolvendo energias até a ordem de TeV e que indicaram a existência de H neutros, não encontraram nenhuma evidência das partículas SYSY/ino até setembro de 2013 [Jonathan L. Feng, Philipp Kant, Stefano Profume e David Sanford. (Physical Review Letters 111, a.n. 131802)].

                   É oportuno esclarecer que o astrofísico brasileiro Mario Novello (n.1942) em artigos publicados em 2010 (arXiv:1003.5126v2 [physics.gen-ph], 10 março de 2010), em 2011 (Classical and Quantum Gravity 28, a.n. 035003; International Journal of Modern Physics A26, p. 3781) e, em 2012 (Physical Review D86, a.n. 063510) [este, em parceria com o físico brasileiro Eduardo Henrique Silva Bittencourt (n.1985)], propõe o mecanismo gravitacional (a ação gravitacional do Universo sobre suas partes) como gerador da massa de todas as partículas elementares, inclusive à do bóson de Englert-Higgs (EH), como Novello o denomina.

                   5) Tamanho (raio) do próton. Segundo o MPPE, o raio (rp) do próton deveria ser sempre o mesmo, independentemente da maneira de como ele é calculado como, por exemplo, medindo os níveis de energia do hidrogênio (H) em experimentos de espectroscopia ou por experimentos envolvendo o espalhamento de elétrons (e-) em um gás de H ionizado, ou seja, formado só de prótons (p). Esse tipo de espalhamento, segundo a QED, é descrito pela troca de fótons (γ) “virtuais” entre e- e p, e o comprimento de onda (λ) desses γ depende da distância entre essas PE durante a interação eletromagnética que ocorre entre elas, comprimento esse que altera drasticamente a trajetória eletrônica. Assim, elétrons que passam mais longe dos prótons produzem λ cada vez maiores, e o rp é codificado pelo comprimento de onda mais longo. Uma série de experiências realizadas (do tipo: espalhamento e- - H ionizado) até 2010 indicava, em média, que tínhamos: rp0,877 f  [1 fentômetro (f) = 10-15 m]. Contudo, em 2010, duas experiências realizadas, independentemente, nas quais um feixe de múons-, de massa em torno de 200 vezes a massa do e-) disparado pelo acelerador do Instituto Paul Scherrer, na Suíça, foi espalhado por um gás de hidrogênio ionizado, experimentos esses conduzidos por Randolf Pohl, Aldo Antognini, François Nez, Fernando D. Amaro, François Biraben, João M. R. Cardoso, Daniel S. Covita, Andreas Dax, Satish Dhawan, Luis M. P. Fernandes, Adolf Giesen, Thomas Graf, Theodor Wolfgang Hänsch (n.1941; PNF, 2005), Paul Indelicato, Lucile Julien, Cheng-Yang Kao, Paul Knowles, Eric-Olivier Le Bigot, Yi-Wei Liu, José A. M. Lopes, Lívia Ludhova, Cristina M. B. Monteiro, Françoise Mulhauser, Tobias Nebel, Paul Rabinowitz, Joaquim M. F. dos Santos, Lukas A. Schaller, Karsten Schuhmann, Catherine Schwob, David Taqqu, João F. C. A. Veloso e Franz Kottmann (Nature 466, p. 213, 8 de julho) e por Jan C. Bernauer, P. Achenbach, C. Ayerbe Gayoso, R. Böhm, D. Bosnar, L. Debenjak, M. O. Distler, L. Doria, A. Esser, H. Fonvieille, J. M. Friedrich, J. Friedrich, M. Gómez Rodriguez de la Paz, M. Makek, H. Merkel, D. G. Middleton, U. Müller, L. Nungesser, J. Pochodzalla, M. Potokar, S. Sánchez Majos, B. S. Schlimme, S. Sirca, Th. Walcher e M. Weinriefer (Physical Review Letters 105, a.n. 242001, 10 de dezembro). Tais experiências encontraram que: rp0,842 f. Recentemente, em outubro de 2013 (Annual Review of Nuclear and Particle Science 63, p. 175), Pohl, Ronald Gilman, Gerald A. Miller e Krzysztof Pachucki repetiram a experiência com hidrogênio muônico e, praticamente, confirmaram que o próton tem tamanho menor (rp0,841 f) do que o calculado pelo MPPE (rp0,877 f). Em vista dessa discrepância, várias tentativas por intermédio do MPPE foram apresentadas para explicá-la, sem obterem êxito conforme se pode ler em: Jan C. Bernauer e Randolf Pohl, Problema do Raio do Próton (Scientific American Brasil 142, p. 32, março de 2014).    

                   6) Em abril de 2014 a LHCb Collabotarion (formada de 700 cientistas) anunciou a descoberta (arXiv.org/abs/1404.1903v1 [hep-ex]) de uma nova partícula botônica exótica – Z(4430)- – composta de quatro quarks (tetraquark, constituído de pares de quarks e antiquarks), com nível de precisão de 5,2 σ, ou seja, menos do que um em um milhão de chances de erro, e que, no entanto, não se encaixa no MPPE. Essa nova ressonância (B0 → ψ’ π- K+) decai pelo menos dez (10) mais rápido do esperado. Note-se que essa nova partícula já havia sido anunciada, no começo de agosto de 2008, pela KEK Belle Collaboration do High Energy Accelerator Research Organisation (KEK) localizado em Tsukuba, Japão. (Inovação Tecnológica, 14 de abril de 2014). Registre-se, também, que o Beijing Spectometer (BES-Collaboration, constituído de cerca de 200 cientistas) já havia confirmado a existência de tetraquarks exóticos em 2013 {arXiv:1308.2760v1 [hep-ex]; arXiv:1309.1896 v1 [hep-ex]; (agosto/setembro, 2013); arXiv:1310.1163 v1 [hep-ex]; arXiv:1310.4101 v1 [hep-ex]) (outubro,2013)}.

                   7) O MPPE e a Gravitação Quântica. Até o presente momento (janeiro de 2014) ainda não se conseguiu usar a MPPE para obter a Gravitação Quântica. Esta quantização da gravidade tem sido tentada por três caminhos, segundo nos conta o físico norte-americano Lee Smolin (n.1955) em seu livro citado no início deste verbete. O primeiro caminho é o da Teoria Quântica e o segundo, o da Teoria da Relatividade Geral. O primeiro gerou a Teoria das Supercordas (TSC), tratada acima; o segundo produziu a chamada Teoria da Gravidade Quântica com Laços, cujos primeiros trabalhos foram realizados pelo próprio Smolin. Por fim, a terceira via, considera que aquelas duas teorias são incompletas e defeituosas, e busca princípios fundamentais completos e sem anomalias. Aliás, é oportuno notar que foi Witten quem afirmou o seguinte: - A Teoria das Cordas é uma parte da Física do Século 21 que caiu por acaso no Século 20, segundo nos fala o físico norte-americano Brian Greene (n.1963), em seu citado livro de 2001, também registrado no início deste verbete.