Muitas descobertas na física fluem da teoria para o experimento. Albert Einstein teorizou que a massa dobra a estrutura do espaço-tempo, e então Arthur Eddington observou os efeitos dessa curvatura durante um eclipse solar. Da mesma forma, Peter Higgs propôs pela primeira vez a existência do bóson de Higgs; quase 50 anos depois, a partícula foi descoberta no Large Hadron Collider.
A hadronização é diferente. É o processo pelo qual partículas elementares chamadas quarks e glúons se unem para formar prótons e nêutrons – os componentes dos átomos. Nenhuma teoria atual pode descrever com precisão como ou por que ocorre a hadronização.
“Isso é realmente o oposto da norma”, diz Rithya Kunnawalkam Elayavallifísico nuclear de alta energia da Universidade Vanderbilt em Nashville, Tennessee.
Kunnawalkam Elayavalli passa os dias observando a hadronização e tentando formular uma teoria que a explique. Eles fazem parte dos experimentos Sphenix e STAR no Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) em Nova York, bem como são membros do experimento CMS no CERN, perto de Genebra. A sua investigação estuda o comportamento dos quarks e gluões após as colisões, durante o intervalo de tempo inferior a um milissegundo em que estas partículas se movem livremente antes de se tornarem novamente hadronizadas.
Estas experiências revelaram detalhes sobre a estrutura dos quarks e glúons nesse estado intermediário, bem como o momento da hadronização. Mesmo assim, Kunnawalkam Elayavalli acha frustrante assistir sem entender ainda mais.
O reino quântico desafia os binários – especialmente os glúons. Essas entidades elementares podem ter três cargas diferentes em múltiplas configurações. E devem existir em conjuntos que equilibrem essas cargas. Para Kunnawalkam Elayavalli, é semelhante a sustentar a multiplicidade de gêneros que eles vivenciam como pessoas não binárias.
Kunnawalkam Elayavalli em seu escritório no campus da Universidade Vanderbilt, no Tennessee.
Emily April Allen por Revista Quanta
Revista Quanta conversei com eles para discutir os mistérios da física nuclear de flexão binária, juntamente com sua experiência como transgêneros – nada menos que no Tennessee, onde a legislação anti-trans é alguns dos mais regressivos no país – enquanto faz ciências naturais. A entrevista foi condensada e editada para maior clareza.
O que entendemos sobre quarks e glúons?
No Big Bang, deve ter existido uma forma de matéria, esta matéria primordial feita de quarks e glúons antes de serem convertidos em hádrons. A melhor compreensão que conhecemos dos quarks e glúons vem da teoria da cromodinâmica quântica, desenvolvida na década de 1970. Chamamos isso de “cromo” porque introduzimos esse novo conceito chamado carga de cor. Quarks e glúons podem ter três cargas diferentes, e os físicos chamaram essas três coisas de vermelho, azul e verde. Você também pode ter antiquarks, o que significa que você tem anticores: anti-vermelho, anti-azul e anti-verde.
Só para deixar claro, isso não tem nada a ver com a cor como a conhecemos?
Não há conexão real. Precisávamos de algo que viesse em três e que, quando somados, se tornasse uma quantidade zero. Cor era um termo razoável para usar. Com a luz, quando você combina vermelho, azul e verde, obtém luz branca, que é neutra. E se você combinar uma cor e sua anticor, também terá o branco. Da mesma forma, os próprios quarks e glúons carregam cargas coloridas, e todos os hádrons são combinações de cor neutra desses quarks e glúons. Tudo o que vemos no mundo tem cores neutras.
Mas para complicar as coisas, os glúons têm múltiplas cargas coloridas; uma cor vai para um lado, a outra vai para aquele. Quarks têm três cargas coloridas. Os glúons têm duas cargas coloridas.
