Decaimento do prótonos prótons morrem?

Os prótons decaem? O Super-Kamiokande nunca viu um próton decair, o que coloca a vida do próton acima de 10³⁴ anos. Se os prótons decaem mesmo depende de teorias de grande unificação que ainda não foram confirmadas. O final “Decaimento do próton” do jogo faz o jogador esperar no fim do universo e ver o último próton decair. É um final que exige espera de verdade, e a condição para desbloqueá-lo inclui "esperar 24 horas na vida real".

Esta página primeiro explica como desbloqueá-lo, depois mostra o estado real do decaimento do próton e, por fim, as pesquisas de física de partículas ligadas a ele: quarks, antimatéria, por que há mais matéria que antimatéria e neutrinos.

Como desbloquear

• Dica: Alguns finais só se alcançam esperando de verdade.
• Condição: Desbloqueie “O último próton”, testemunhe o fim do universo e depois espere 24 horas na vida real.
• Recompensa: Desbloqueia o nó de destino “Fábrica cósmica” na constelação da Energia.

O final pertence à categoria Física. A descrição do nó “O último próton” é escolher ficar no fim do universo e ver o último próton decair. Esse final exige uma espera real de 24 horas. Essa espera é uma escolha de design do jogo, não uma exigência de nenhum experimento de física.

O estado real da questão

• Nunca visto: O Super-Kamiokande nunca viu um próton decair.
• Limite de vida: A vida do próton está acima de 10³⁴ anos.
• Do que depende: Se os prótons decaem depende de teorias de grande unificação que não foram confirmadas.

No quadro do futuro distante do universo, o decaimento do próton é um "talvez". Um estudo calculou o destino do universo daqui a trilhões de anos e além: as estrelas se apagam, os prótons talvez decaiam e os buracos negros acabam evaporando (Adams e Laughlin, Reviews of Modern Physics, 1997). A evaporação dos buracos negros vem de outra descoberta: efeitos quânticos fazem os buracos negros irradiar energia lentamente, então eles não são eternos (Hawking, Nature, 1974).

O que há dentro de um próton

• O modelo de quarks: Murray Gell-Mann propôs que prótons e nêutrons são feitos de "quarks" menores, pondo ordem no zoológico de partículas (Gell-Mann, Physics Letters, 1964).
• Liberdade assintótica: Quanto mais perto os quarks ficam, mais fraca é a interação entre eles; quanto mais longe, mais forte é a força que os puxa de volta. Isso explica por que os quarks ficam sempre confinados (Gross e Wilczek, Physical Review Letters, 1973).
• O líquido perfeito: Colisões de íons pesados recriaram o plasma de quarks e glúons dos primeiros microssegundos do universo, que se comporta como um líquido quase sem viscosidade (STAR Collaboration, Nuclear Physics A, 2005).

Por que há mais matéria que antimatéria

• As condições de Sakharov: Andrei Sakharov listou as três condições necessárias para o universo produzir mais matéria que antimatéria, que ainda são o ponto de partida da pesquisa (Sakharov, JETP Letters, 1967).
• Violação de CP: O decaimento dos káons (mésons K) mostrou que as leis da física para matéria e antimatéria não são perfeitamente simétricas (Christenson, Cronin, Fitch e Turlay, Physical Review Letters, 1964).
• A equação de Dirac: Paul Dirac combinou mecânica quântica e relatividade para descrever o elétron, e as soluções da equação previram, inesperadamente, a antimatéria (Dirac, Proceedings of the Royal Society A, 1928).
• O pósitron: Carl Anderson fotografou um elétron de carga positiva nos raios cósmicos, a primeira vez que a humanidade viu antimatéria (Anderson, Physical Review, 1933).

Neutrinos

Depois de anos de espera ao lado de um reator nuclear, os pesquisadores finalmente capturaram essa "partícula fantasma" que quase não interage com nada (Cowan, Reines et al., Science, 1956). O detector Super-Kamiokande descobriu depois que os neutrinos alternam entre três tipos, o que significa que têm massa (Fukuda et al., Physical Review Letters, 1998). O Super-Kamiokande é também o mesmo detector que "nunca viu um próton decair".

Tudo isso é pesquisa real relacionada. É contexto de física de partículas e não pode nem provar nem descartar o decaimento do próton.

Ficção do jogo, não é real

As palavras deixadas pelo decaimento do próton são ficção.

Quer ler os originais? Busque estes títulos

• Gell-Mann (1964): "A schematic model of baryons and mesons"
• Gross e Wilczek (1973): "Ultraviolet behavior of non-abelian gauge theories"
• Sakharov (1967): "Violation of CP invariance, C asymmetry, and baryon asymmetry of the universe"
• Christenson et al. (1964): "Evidence for the 2π decay of the K2 0 meson"
• Dirac (1928): "The quantum theory of the electron"
• Anderson (1933): "The positive electron"
• Cowan, Reines et al. (1956): "Detection of the free neutrino: a confirmation"
• Fukuda et al. (1998): "Evidence for oscillation of atmospheric neutrinos"
• STAR Collaboration (2005): "Experimental and theoretical challenges in the search for the quark–gluon plasma"
• Hawking (1974): "Black hole explosions?"
• Adams e Laughlin (1997): "A dying universe: the long-term fate and evolution of astrophysical objects"