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Ciência

O que é o “zeptoverso”, a escala minúscula que os físicos tentam explorar no CERN

Evidência de um decaimento que ocorre cerca de uma vez a cada 10 bilhões de casos abre caminho para testes mais precisos das leis da natureza.
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Tempo de leitura: 3 minutos

Existe uma escala tão pequena que os cientistas não conseguem investigá-la apenas produzindo novas partículas em colisões. Para procurar o que pode estar escondido ali, eles observam transformações raríssimas e buscam desvios nas previsões da física. Agora, o experimento LHCb, no CERN, encontrou evidências de um desses processos, após uma busca de mais de quatro décadas. O resultado aproxima os pesquisadores do chamado “zeptoverso”.

O nome parece descrever um universo separado, mas se refere a distâncias extraordinariamente pequenas. Nessa escala, possíveis partículas e interações ainda desconhecidas poderiam deixar pistas sobre os limites das teorias atuais. Por enquanto, porém, a nova medição concorda com o Modelo Padrão da física de partículas.

Uma escala 100 bilhões de vezes menor que um átomo

Cinco átomos
© Zoltan Tasi – Unsplash

Um zeptômetro equivale a 10⁻²¹ metro: um trilionésimo de um bilionésimo de metro. Usando como referência um átomo com dimensão aproximada de 10⁻¹⁰ metro, a diferença chega a 100 bilhões de vezes.

“Zeptoverso” é uma maneira informal de falar dessa escala. O termo não significa que os pesquisadores fotografaram um pequeno mundo dentro da matéria.

Segundo a Universidade de Cambridge, o Grande Colisor de Hádrons, ou LHC, permite investigar diretamente distâncias da ordem de centenas de zeptômetros. Entretanto, medições indiretas podem testar efeitos associados a escalas ainda menores — e a partículas pesadas demais para serem produzidas pelo acelerador.

O sinal apareceu em uma transformação extremamente rara

O avanço envolve um méson B⁰, também chamado de B­d, uma partícula que contém um quark do tipo bottom, conhecido como “beauty”, e um antiquark down.

Essas partículas são instáveis. Pouco depois de sua formação, transformam-se em outras. O processo investigado produz um múon e um antimúon, partículas semelhantes ao elétron e à sua antipartícula, mas com massa maior.

De acordo com o anúncio oficial do CERN, a probabilidade prevista para esse decaimento é da ordem de uma em 10 bilhões. Identificar seu sinal exige distingui-lo de uma quantidade enorme de outros acontecimentos registrados pelo detector.

A equipe utilizou dados coletados em 2024 e 2025 e os combinou com registros anteriores. Melhorias no detector e técnicas de aprendizado de máquina ajudaram a separar os eventos procurados do ruído de fundo.

Como uma partícula conhecida ajuda a procurar outras desconhecidas?

A física quântica permite que partículas influenciem processos mesmo sem aparecer como produtos finais de uma colisão. Por isso, medir com precisão a frequência de um decaimento pode revelar efeitos de partículas que permanecem fora do alcance direto do acelerador.

A lógica é comparar previsão e observação. Se uma transformação ocorrer com uma frequência significativamente diferente da calculada, essa discrepância poderá indicar fenômenos que o Modelo Padrão não descreve.

A colaboração LHCb explica que diferentes teorias com partículas adicionais podem alterar esse tipo de decaimento. Como os novos resultados concordam com a previsão atual, eles restringem as possibilidades dessas teorias, em vez de confirmar uma nova.

Há evidência, mas ainda falta confirmação

Hermanos
© CERN / Claudia Marcelloni

O resultado combinado alcançou significância estatística de 3,2 sigma. Na física de partículas, isso permite falar em evidência do processo. Para anunciar uma observação consolidada, o padrão habitual exige cinco sigma.

Além disso, o trabalho ainda não havia passado pela revisão por pares no momento do anúncio, em 3 de novembro de 2026. Portanto, o avanço não representa a descoberta de uma nova partícula nem a identificação da matéria escura.

O próximo passo é reunir mais dados. Uma atualização planejada para o LHCb em meados da década de 2030 poderá aumentar a taxa de coleta em cerca de dez vezes. Isso permitiria transformar eventos hoje raríssimos em ferramentas mais precisas para investigar o que pode existir além da física conhecida.

 

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