Ciência 

Físicos acreditam ter encontrado a quinta força da natureza

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A física pode ser bastante intensa às vezes, mas um dos aspectos mais simples é que tudo no universo é controlado por apenas quatro forças fundamentais: a gravidade, o eletromagnetismo, e as forças nucleares forte e fraca.

Mas agora os físicos na Hungria acreditam que podem ter encontrado evidências de uma quinta força misteriosa da natureza. E, se isso for verificado e comprovado, significa que temos a necessidade de repensar a nossa compreensão de como o universo funciona realmente.

Antes de entrarmos nesse assunto, vamos pensar nessas quatro forças por um segundo, porque elas são muito importantes. Elas são uma parte fundamental do modelo padrão da física, que explica todo o comportamento e as partículas que vemos no Universo.

A partir da extremidade maior da escala, a gravidade é responsável por manter juntos os planetas, a força eletromagnética é responsável por manter nossas moléculas juntas.

“No menor nível estão as outras duas forças: a força nuclear forte é a cola para os núcleos atômicos, e a força nuclear fraca ajuda alguns átomos passarem por um decaimento radioativo”, escreveu Ryan F. Mandelbaum para a Ciência Popular. “Estas forças pareciam explicar a física que podemos observar, mais ou menos.”

As provas desta quinta força foram descobertas no ano passado, quando uma equipe da Academia Húngara de Ciências informou que eles tinham disparado prótons em lítio-7, e na queda, tinham detectado um novo bóson super leve que era apenas 34 vezes mais pesado do que um elétron.

Tão emocionante como isso soa, esse trabalho foi esquecido, até que uma equipe nos EUA publicaram sua própria análise dos dados no final do mês passado, em um site de pré-impressão chamado arXiv.

A equipe dos EUA, liderado por Jonathan Feng, da Universidade da Califórnia, Irvine, mostrou que os dados não entram em conflito com experiências anteriores, e calculou que o novo bóson poderia realmente estar carregando uma quinta força fundamental, que é quando o mundo científico começou a se interessar.

Esse documento ainda não foi revisado, por isso não podemos ficar muito animados, mas foi carregado de modo que os outros físicos poderiam analisar os resultados e adicionar suas próprias conclusões, é o que está acontecendo agora.

Como relata a revista Nature, os pesquisadores ao redor do mundo estão correndo para realizar testes de acompanhamento para verificar a descoberta húngara, e podemos esperar resultados mais significativos dentro de aproximadamente um ano.

Mas se você for curioso como eu, você provavelmente está se perguntando, o que um bóson super leve tem a ver com uma nova força da natureza?

Esta não é a primeira vez que pesquisadores alegam ter detectado uma quinta força (há até mesmo uma página da Wikipedia para as possibilidades da quinta força), mas a procura tem realmente aquecido ao longo da última década. Muitos cientistas acreditam que pode haver uma partícula lá fora chamado de “dark fóton”, o que poderia carregar uma nova força que poderia explicar a matéria escura, essa substância invisível que compõe mais de 80 por cento da massa do Universo.

Isso é o que a equipe húngara, liderada pelo físico Attila Krasznahorkay, estava procurando. Para fazer isso, eles dispararam prótons em alvos finas de lítio-7, uma colisão que criaram berílio-8 com núcleos instáveis, que então se deterioraram em pares de elétrons e pósitrons.

“De acordo com o modelo padrão, os físicos deve ver que o número de pares observados cai como o ângulo que separa a trajetória do elétron e pósitron aumenta”, escreveu Edwin Cartlidge para a revista Nature.

Mas isso não foi o que a equipe viu, a cerca de 140 graus, o número desses pares saltou, criando uma pequena colisão antes de cair novamente em ângulos maiores.

Esta ‘colisão’ foi a evidência de uma nova partícula, de acordo com Krasznahorkay e sua equipe. Eles calcularam que a massa desta nova partícula seria de cerca de 17 megaelectronvolts, o que não era o esperado para o “dark fóton”, mas pode ser uma evidência de algo completamente diferente.

“Estamos muito confiantes sobre nossos resultados experimentais”, disse Krasznahorkay a Nature. Ele diz que a chance desta colisão ser uma anomalia é de cerca de 1 em 200 bilhões (mas vamos ter em mente que nenhuma outra equipe confirmou isso ainda.)

A análise pela equipe de Feng nos EUA não envolveu uma repetição do experimento, mas foram usados apenas cálculos para verificar, pelo menos teoricamente, mas o proposto bóson super-leve detectado por Krasznahorkay poderia ser capaz de transportar uma nova força fundamental.

Como todos os bons cientistas, a comunidade de física é muito cético sobre as reivindicações até agora, especialmente vendo como o bóson super leve não era o que todos esperavam encontrar.

“Certamente não seria a primeira coisa que eu escreveria se eu fosse autorizados a aumentar o modelo padrão à vontade,” Jesse Thaler do MIT, que não estava envolvido em nenhum dos estudos, disse à Nature. Mas ele admitiu que está prestando atenção ao que acontecerá em seguida. “Talvez nós estamos vendo o nosso primeiro vislumbre de física além do universo visível”, acrescentou.

Se a comunidade internacional de pesquisa manter sua palavra e nos dar mais alguns dados para analisar, no próximo ano, espero que não precisaremos esperar muito tempo para descobrir.

Fonte: ScienceAlert

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