Q-ball

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Na física teórica, Q-Balls são uma coleção de matéria bosônica, que tem um estado de energia inferior do que suas partículas individuais.[1] Em suma, Q-ball é essencialmente um novo universo. Q-all é uma consequência da teoria da supersimetria, que ajudaria a unificar todas as forças da natureza. A teoria exige que cada partícula de matéria que conhecemos tenha um parceiro ainda não detectado, com quarks combinados com "squarks" e elétrons emparelhados com "selétrons".[2] Modelos supersimétricos permitem Q-balls, solitons não topológicos estáveis, que podem ter sido produzidos no início do Universo e contribuiram para a matéria escura.[3]

Esses objetos conteriam sua própria assimetria matéria-antimatéria, o que significa que dentro de cada Q-Ball existiriam porções desiguais de matéria e antimatéria. Quando essas Q-Balls "estouraram", elas teriam liberado mais matéria do que antimatéria momentos depois do Big Bang, antes de o universo inflar rapidamente.[4]

História[editar | editar código-fonte]

As configurações de um campo escalar carregado que são classicamente estáveis (estáveis contra pequenas perturbações) foram construídas por Rosen em 1968.[5] Configurações estáveis de múltiplos campos escalares foram estudadas por Friedberg, Lee e Sirlin em 1976.[6] O nome "Q-ball" e a prova da estabilidade mecânica quântica (estabilidade contra tunelamento para configurações de energia mais baixa) vêm de Sidney Coleman.[7]

Aplicações práticas[editar | editar código-fonte]

Os Q-Balls podem ser usados para fornecer uma fonte inesgotável de energia barata.[8] Estudos sugerem que a energia poderia ser extraída colocando Q-Balls na água, de modo que os fragmentos de decaimento de prótons - elétrons e fótons - emergindo da Q-Ball aquecessem a água.[9]

Referências

  1. «Scientists explain why there is more matter than antimatter left after the Big Bang | FREE NEWS» (em inglês). Consultado em 15 de dezembro de 2021 
  2. #author.fullName}. «Great balls of power». New Scientist (em inglês). Consultado em 15 de dezembro de 2021 
  3. Belolaptikov, I. A.; Bezrukov, L. B.; Budnev, N. M.; Bugaev, E. V.; Djilkibaev, Zh-A. M.; Domogatsky, G. V.; Doroshenko, A. A.; Klabukov, A. M.; Klimushin, S. I. (17 de fevereiro de 1998). «The Experimental Limits on Q-ball Flux with the Baikal Deep Underwater Array "Gyrlyanda"» (em inglês). Consultado em 15 de dezembro de 2021 
  4. published, Ashley Hamer (15 de dezembro de 2021). «Weird quantum objects known as Q balls could explain why we exist». livescience.com (em inglês). Consultado em 15 de dezembro de 2021 
  5. Rosen, Gerald (1 de julho de 1968). «Particlelike Solutions to Nonlinear Complex Scalar Field Theories with Positive-Definite Energy Densities». Journal of Mathematical Physics: 996–998. ISSN 1527-2427. doi:10.1063/1.1664693. Consultado em 15 de dezembro de 2021 
  6. Friedberg, R.; Lee, T. D.; Sirlin, A. (15 de maio de 1976). «Class of scalar-field soliton solutions in three space dimensions». Physical Review D (10): 2739–2761. doi:10.1103/PhysRevD.13.2739. Consultado em 15 de dezembro de 2021 
  7. Coleman, Sidney (1 de dezembro de 1985). «Q-balls». Nuclear Physics B: 263–283. ISSN 0550-3213. doi:10.1016/0550-3213(85)90286-X. Consultado em 15 de dezembro de 2021 
  8. Siegfried, Tom (9 de agosto de 2002). Strange Matters:: Undiscovered Ideas at the Frontiers of Space and Time (em inglês). [S.l.]: Joseph Henry Press 
  9. Dvali, Gia; Kusenko, Alexander; Shaposhnikov, Mikhail (janeiro de 1998). «New physics in a nutshell, or Q-ball as a power plant». Physics Letters B (1-2): 99–106. doi:10.1016/S0370-2693(97)01378-6. Consultado em 15 de dezembro de 2021