Martin Lewis Perl não encontrou apenas uma partícula. Ele encontrou uma lacuna em nossa compreensão do universo.
Quando Perl descobriu o tau em meados da década de 1970, o modelo padrão da física de partículas estava tentando se firmar. Tinha duas gerações de partículas fundamentais mapeadas. O terceiro estava faltando. Era uma lacuna gritante na teoria. O trabalho de Perl preencheu isso.
Ele ganhou o Prêmio Nobel de Física de 1995 por esta descoberta específica. Não foi dado como uma contribuição vaga. Foi para encontrar o tau, um lépton enorme com carga negativa. A partícula em si é pesada em comparação com seus primos, o elétron e o múon. Ele decai mais rápido do que você consegue piscar. Menos de um trilionésimo de segundo.
Perl dividiu o prêmio com Frederick Reines. Reines encontrou o neutrino na década de 1950. Dois saltos enormes. Dois ganhadores do Nobel. A conexão entre seu trabalho está profundamente enraizada na história da pesquisa subatômica.
Da Engenharia Química à Física Nuclear
O caminho de Perls para o Prêmio Nobel não foi direto. Não foi nem perto.
Nasceu no Brooklyn em 1927 e se formou no Instituto Politécnico do Brooklyn em 1948. Essa escola hoje é Escola Politécnica de Engenharia da NYU. Sua graduação foi em engenharia química. Ele passou dois anos trabalhando como engenheiro químico. Então ele mudou de marcha.
Ele foi para a Universidade de Columbia. Ele estudou física nuclear. Ele obteve seu doutorado. lá em 1955.
Ele lecionou na Universidade de Michigan de 1955 a 1963. Depois mudou-se para a Universidade de Stanford. Ele ficou lá por décadas. Tornou-se professor emérito em 2004. Não saiu da área. Ele apenas mudou seu título.
A Pesquisa no SLAC
O verdadeiro trabalho começou no Stanford Linear Accelerator Center (SLAC).
Em 1966, Perl fazia parte de uma equipe que tentava encontrar novos léptons carregados. Eles colidiram elétrons. Eles não encontraram o que procuravam. A tentativa falhou.
Mas a maquinaria mudou. Um novo acelerador começou a operar no início da década de 1970. Atingiu altos níveis de energia anteriormente impossíveis de acessar. Esta não foi apenas uma atualização. Era a chave de uma porta trancada.
Perl usou esta máquina para registrar colisões frontais entre elétrons e pósitrons. Os pósitrons são as antipartículas dos elétrons. São imagens espelhadas com cargas opostas.
Os experimentos ocorreram de 1974 a 1977. Os dados foram pesados. Não pesado como denso. Pesado como maciço.
A partícula Tau explicada
O que eles viram?
Léptons pesados. Mais tarde denominadas partículas tau.
Estes não são estáveis. Eles não ficam sentados. Eles decaem quase instantaneamente. Os produtos de decaimento são neutrinos e um elétron ou um múon.
Perl também encontrou o antitau. Ele decai em neutrinos e em um pósitron ou em um antimúon.
Por que isso importa?
Porque provou a existência de uma terceira geração de partículas fundamentais. Antes disso, os físicos pensavam que duas gerações eram suficientes. Os dados não se enquadravam na teoria. O modelo padrão estava incompleto.
O tau forçou a expansão do modelo. Tornou-se essencial. Sem a terceira geração, a matemática da física de partículas cai
