Universo pode ter uma nova força da natureza, sugere descoberta
Cientistas estão à beira de uma descoberta extraordinária, com possíveis implicações sobre como entendemos o universo. Uma observação intrigante, envolvendo a ‘oscilação’ de uma partícula subatômica, está fazendo os físicos questionarem se uma quinta força da natureza está à espreita.
Em experimentos realizados no Fermilab do Departamento de Energia dos EUA em Batavia, Illinois, os especialistas dispararam múons – semelhantes aos elétrons, mas 200 vezes mais massivos – através de um anel com 50 pés de diâmetro (aproximadamente 15 metros). A maneira como os múons oscilaram magneticamente não pode ser explicada pelo Modelo Padrão da física de partículas. Isso levanta a hipótese surpreendente: existe uma quinta força desconhecida na natureza?
Essa descoberta é especialmente significativa, pois os múons são formados naturalmente quando os raios cósmicos atingem a atmosfera terrestre. Se confirmadas, essas observações poderiam redefinir nossa compreensão da mecânica do universo.
A ‘dança subatômica’ dos múons
Os múons, como os elétrons, possuem um pequeno ímã interno. Na presença de um campo magnético, esse ímã oscila ou “vibra”, semelhante ao eixo de um pião em rotação. Essa taxa de oscilação, em um determinado campo magnético, depende do momento magnético do múon.
Em um mundo simples, teórico, essa taxa deveria ser um número fixo. No entanto, a realidade é mais complexa. O múon interage com outras partículas que “piscam” à existência e desaparecem rapidamente, alterando sua interação com o campo magnético. O Modelo Padrão da física inclui todas as partículas conhecidas que poderiam afetar o múon desta maneira. No entanto, os recentes resultados sugerem a existência de partículas ainda desconhecidas, abrindo uma janela para uma nova física.
O desafio do Modelo Padrão
Os físicos têm uma forma teórica, chamada Modelo Padrão, para descrever como as partículas fundamentais do universo interagem. A descoberta atual desafia essa teoria, propondo que pode haver “mais no universo” do que atualmente compreendemos.
As medições atuais do múon e sua interação com o campo magnético foram significativamente mais precisas do que em estudos anteriores, graças aos avanços na tecnologia e na coleta de dados. Esse progresso, combinado com a discrepância observada entre teoria e experimento, torna a descoberta ainda mais excitante para a comunidade científica.
O experimento Muon g-2 ainda não acabou. Até 2025, a equipe planeja liberar uma medição final do momento magnético do muon, o que pode confirmar ou refutar as descobertas atuais. Com quase 200 cientistas de 33 instituições em sete países, o esforço colaborativo é verdadeiramente global.
Sugestões de uma “Nova Física”
A recente descoberta apoia indícios anteriores de 2021, mas com mais do que o quádruplo dos dados analisados, reforçando a hipótese de uma “nova física”. Brendan Casey, cientista sênior do Fermilab e autor do estudo, sugere que esta oscilação do múon pode indicar propriedades desconhecidas do espaço-tempo ou até mesmo a existência de uma quinta força desconhecida.
Casey destaca a possibilidade revolucionária de estarmos diante de uma violação da invariância de Lorentz – o princípio de que as leis da física são consistentes em todo o universo. Se verdadeiro, isso seria uma descoberta monumental.
A busca continua
Embora as descobertas sejam promissoras, os cientistas ainda estão trabalhando para consolidar mais três anos de dados. A comunidade científica está aguardando ansiosamente para ver se esses resultados serão consistentes com as observações anteriores. Se forem, eles poderiam rivalizar com a descoberta do Bóson de Higgs em 2012 em termos de impacto na física.
A Dra. Rebecca Chislett, da University College London e coautora do estudo, enfatiza a importância dessas descobertas, afirmando que elas aprofundam nossa compreensão do mundo subatômico e desafiam o que conhecemos sobre o Modelo Padrão.
Os próximos anos prometem ser agitados no mundo da física de partículas. A possibilidade de uma nova força da natureza pode redefinir nossa compreensão do universo, abrindo caminho para novas tecnologias, descobertas e compreensões.
