Um grupo de físicos teóricos da Universidade Johannes Gutenberg de Mainz (JGU) conseguiu melhorar significativamente seus cálculos do raio de carga elétrica do próton publicados em 2021, obtendo um resultado suficientemente preciso sem o uso de dados experimentais1. Esses novos cálculos também favorecem o menor valor para o tamanho do próton. Além disso, os físicos publicaram pela primeira vez uma previsão teórica estável para o raio de carga magnética do próton1.
Avanços nos cálculos do raio do próton
Em 2021, pesquisadores liderados pelo Prof. Dr. Hartmut Wittig do Cluster de Excelência PRISMA+ de Mainz conseguiram realizar cálculos de lattice com precisão suficiente para fornecer outra pista confiável para o menor raio do próton1. Desde então, eles deram um grande passo à frente. Por exemplo, Miguel Salg, um estudante de doutorado no grupo de pesquisa de Wittig, obteve resultados significativamente melhores e mais abrangentes do que os cálculos anteriores1.
Raio magnético e elétrico do próton
Além do raio de carga elétrica, o próton também possui um raio de carga magnética, que também representa um enigma. Os teóricos de Mainz também calcularam essa propriedade com base na QCD (Cromodinâmica Quântica)1. Eles obtiveram uma previsão estável para o raio de carga magnética pela primeira vez, baseada puramente em cálculos teóricos1.
Implicações e aplicações
Com relação ao enigma do raio do próton, os novos cálculos continuam a fortalecer a evidência de que o raio do próton é corretamente descrito pelo menor valor1. Essas descobertas são importantes para a física, pois qualquer cálculo preciso dos níveis de energia em um átomo será afetado por essa medida do tamanho do próton4. Além disso, o novo valor pode ajudar a promover novos insights sobre a cromodinâmica quântica (QCD), a teoria da interação forte entre quarks e glúons4.