Maxwell Hamilton / Flickr
Uma equipa de físicos húngaros acredita ter encontrado provas de uma quinta força fundamental da natureza. Se for comprovada, a descoberta pode alterar a nossa compreensão de como o universo realmente funciona.
Uma parte fundamental do Modelo Padrão da Física é que tudo no universo é controlado por apenas quatro forças fundamentais – gravidade, eletromagnetismo e as forças nucleares forte e fraca -, que explicam todo o comportamento e as partículas que vemos no universo.
A gravidade é responsável por manter juntos os planetas e a força eletromagnética é responsável por manter as nossas moléculas juntas. Por outro lado, a força nuclear forte é a “cola” dos núcleos atómicos, enquanto a força nuclear fraca ajuda alguns átomos a passarem pelo decaimento radioativo.
Estas quatro forças pareciam até agora poder explicar razoavelmente bem toda a física que podemos observar, explica a revista Popular Science.
Bosão super leve
As provas desta quinta força foram descobertas no ano passado, quando uma equipa da Academia Húngara de Ciências informou que tinha disparado protões em lítio-7 e, nas cinzas nucleares, tinham detetado um novo bosão super leve que era apenas 34 vezes mais pesado do que um eletrão.
Por mais impressionante que isto possa parecer, o artigo ficou em grande medida esquecido, até que uma equipa dos Estados Unidos publicou a sua própria análise dos dados no final do mês passado.
Na análise, a equipa dos EUA, liderada por Jonathan Feng, da Universidade da Califórnia em Irvine, mostrou que os dados não entram em conflito com experiências anteriores e calculou que o novo bosão poderia de facto carregar uma quinta força fundamental.
O artigo ainda não foi revisto por pares, mas estando publicado na plataforma arXiv permite que outros físicos possam analisar os resultados e enviar as suas próprias conclusões – que é o que está a acontecer.
Como relata a revista Nature, investigadores de todo o mundo estão a realizar testes de acompanhamento para verificar a descoberta da Hungria. Os resultados podem chegar dentro de cerca de um ano.
Descoberta inesperada
Afinal, o que um bosão super leve tem que ver com uma nova força da natureza?
Esta não é a primeira vez que investigadores afirmam ter detetado uma quinta força, mas a busca tem aquecido ao longo da última década.
Muitos cientistas – incluindo a equipa húngara, liderada pelo físico Attila Krasznahorkay – acreditam que pode existir uma partícula chamada “fotão escuro“, que poderia levar uma nova força que poderia, por sua vez, explicar a matéria escura – a substância invisível que compõe mais de 80% da massa do universo.
Os cientistas húngaros dispararam protões contra alvos finos de lítio-7, uma colisão que criou núcleos instáveis de berílio-8, que, então, decaíram em pares de eletrões e positrões.
“De acordo com o Modelo Padrão, o número de pares observados deveria cair à medida que o ângulo que separa a trajetória do eletrão e do positrão aumenta”, escreve Edwin Cartlidge na Nature.
Os físicos do Instituto de Pesquisa Nuclear de Debrecen, na Hungria, afirmam que este aparelho encontrou evidências de uma nova partícula
No entanto, não foi isso que a equipa observou: a cerca de 140 graus, o número desses pares saltou, criando um pequeno “inchaço” antes de cair novamente em ângulos maiores.
De acordo com Krasznahorkay e a sua equipa, este “inchaço” pode ser uma evidência de uma nova partícula.
Os cientistas calcularam que a energia desta nova partícula seria de cerca de 17 mil electrãovolts, o que não era esperado para o “fotão escuro”, mas pode ser prova de algo completamente diferente.
“Estamos muito confiantes em relação aos nossos resultados experimentais”, afirmou Krasznahorkay à Nature, explicando que a probabilidade deste “inchaço” ser uma anomalia é de cerca de 1 em 200 mil milhões – apesar de nenhuma outra equipa tenha confirmado isso até agora.
A análise feita pelo grupo norte-americano não envolveu uma repetição da experiência, mas apenas cálculos para verificar se, pelo menos teoricamente, o bosão super leve alegadamente detetado por Krasznahorkay poderia ser capaz de transportar uma nova força fundamental.
A comunidade científica continua muito cética em relação às supostas descobertas, especialmente porque o bosão super leve era algo que ninguém esperava encontrar.
“Talvez estejamos a ter o primeiro vislumbre da Física para além do universo visível“, afirmou à Nature o investigador Jesse Thaler, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), que não estava envolvido em nenhum dos estudos.
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