É o átomo mais simples: o hidrogénio, com apenas um protão no núcleo e um electrão que orbita à sua volta. Agora, e em última instância, até este conhecimento básico da ciência moderna pode estar errado, acreditam os cientistas por trás de uma descoberta que hoje é capa da revista científica "Nature".

Oito portugueses participaram nesta investigação com membros de 32 países, que durante os últimos 12 anos tentou utilizar a tecnologia mais recente para medir com maior precisão o raio do protão, a peça no núcleo de todos os átomos. O resultado chegou a 5 de Julho do ano passado, surpreendeu os cientistas e só agora é tornado público. Afinal esta peça fundamental da natureza é 5% mais pequena do que se pensava.

"Menos 5% parece pouco, mas é uma enormidade", diz ao i Joaquim Santos, professor da Universidade de Coimbra e coordenador da equipa nacional. Arranjar um ponto de comparação é difícil, na tinta usada, por exemplo, para escrever um ponto final caberão 500 mil milhões. (um protão tem 10-15 metros). "Será qualquer coisa como encarar um átomo como um estádio de futebol, e o protão como o círculo a meio do campo. O raio que era 100% agora é 95%", explica.

O lado português da investigação passou por desenvolver detectores de raios X de baixa energia, um dos equipamentos necessários e enviado para o Instituto Paul Scherrer, na Suíça, onde decorreram as experiências.

Nos últimos quatro anos, a equipa com cientistas de Coimbra e da Universidade de Aveiro investiu cerca de 100 mil euros para desenvolver um sistema capaz de analisar aquilo que seria a chave da investigação: um "átomo exótico", ou seja um átomo de hidrogénio - por ser o mais simples - em que o electrão é substituído por uma partícula semelhante, neste caso o muão (200 vezes mais pesado). "O protão é cerca de 1800 vezes mais pesado do que o electrão, que é como se fosse uma pena. Para a órbita ser mais curta, optou-se pela partícula mais pesada possível, 200 vezes mais sensível ao tamanho do protão", salienta o cientista. As medições com laser e raios X assentaram nessa interacção.

Com uma precisão dez vezes superior ao método anterior, obtiveram um valor 5% inferior ao assumido até aqui - a nova medida do raio é 0,84184 fentómetros (um fentómetro é igual a 0, 000 000 000 000 001 metros)."É como se em vez de medir o raio da partícula com uma régua de milímetros, se fizesse o trabalho em termos de décimas dos milímetros", admite Joaquim Santos. Uma das dificuldades foi o facto de o muão só ter 2 milionésimos de segundos de vida. "Nas últimas semanas trabalhámos noite e dia", lembra.

Impacto A descoberta abre uma lacuna na física fundamental, uma vez que os novos dados não coincidem com a consensual teoria electrodinâmica quântica, que fornece as previsões das propriedades atómicas. As medições estarem erradas - embora a calibragem dos equipamentos e equações tenham sido revistos exaustivamente - ou haver falhas nos cálculos teóricos são algumas das hipóteses avançadas.

Num campo mais prático, os cientistas falam de equações que afectam o sistema GPS, mas também o estudo elementar do universo. Até o princípio mais simples pode estar errado, diz ao i o primeiro autor do artigo e vice-coordenador do projecto, Randolf Pohl: "Se o puzzle persistir, podemos até ter de repensar o nosso conhecimento sobre o mais simples dos elementos: o hidrogénio."