Sáb. Dez 15th, 2018

Uma nova pesquisa sugere descoberta da quinta força fundamental da natureza




Se for verdade, a descoberta revolucionária poderá ser a chave para a compreensão da matéria negra.

Se for verdade, a descoberta de uma quinta força fundamental pode nos ajudar a entender a matéria escura, que pode ser encontrada em galáxias como esta. Crédito Imagem: NASA
Se for verdade, a descoberta de uma quinta força fundamental pode nos ajudar a entender a matéria escura, que pode ser encontrada em galáxias como esta. Crédito Imagem: NASA

Descobertas recentes indicam que a possível descoberta de uma partícula subatómica previamente desconhecida pode ser a prova de que existe uma quinta força fundamental da natureza, de acordo com os físicos teóricos da Universidade da Califórnia, Irvine.

“Se for verdade, é revolucionário”, diz Jonathan Feng, professor de física e astronomia. “Durante décadas, temos conhecimento das quatro forças fundamentais: a gravidade, eletromagnetismo e as forças nucleares forte e fraca. Se confirmado por outras experiências, a descoberta de uma possível quinta força iria mudar completamente a nossa compreensão do universo, com consequências para a unificação de forças e a matéria negra. “

 




Os pesquisadores da UCI verificaram um estudo de meados de 2015, os físicos experimentais nucleares na Academia de Ciências da Hungria, que estavam à procura de “fotões escuros,” partículas que representariam a matéria escura invisível, que os físicos dizem compor cerca de 85 por cento da massa do nosso universo . O trabalho dos húngaros descobriu uma anomalia no decaimento radioactivo que aponta para a existência de uma partícula de luz apenas 30 vezes mais pesada do que um electrão.

“Os experimentalistas não foram capazes de afirmar que era uma nova força”, diz Feng. “Eles simplesmente viram um excesso de eventos que indicam uma nova partícula, mas não estava claro para eles se era uma partícula de matéria ou uma partícula que transmite força”.

O grupo UCI estudou dados dos pesquisadores húngaros, bem como todas as outras experiências anteriores nesta área e mostrou que as provas desfavorecem fortemente tanto as partículas de matéria como fotões escuros. Contudo eles propuseram uma nova teoria, que sintetiza todos os dados existentes e determinaram que a descoberta pode indicar uma quinta força fundamental.

A quinta força fundamental da natureza pode potencialmente mudar a nossa compreensão do universo. Crédito Imagem: NASA
A quinta força fundamental da natureza pode potencialmente mudar a nossa compreensão do universo. Crédito Imagem: NASA

O trabalho da UCI demonstra que em vez de ser um fotão escuro, a partícula pode ser um “Bosão Prótofóbico X”.Enquanto a força eléctrica normal age sobre electrões e protões, esta Bosão recém-descoberto interage somente com eletrões e neutrões –  e a um alcance extremamente limitado . Timothy Tait, um professor de física e astronomia e que também fez parte do estudo, diz: “Não há outro Bosão que tenhamos observado que tenha essa mesma característica. Às vezes nós só o chamamos de “Bosão X”, onde “X” significa desconhecido. “

Feng referiu que novas experiências serão cruciais. “A partícula não é muito pesada, e os laboratórios tiveram as energias necessárias para as fazer desde os anos 50 e 60”, diz ele. “Mas a razão pela qual tem sido difícil de encontrá-lo é que suas interacções são muito ténues. Dito isto, e porque a nova partícula é tão leve, existem muitos grupos experimentais a trabalhar em pequenos laboratórios ao redor do mundo que pode confirmar as alegações iniciais, agora que sabem onde procurar. “

Como muitos outros avanços científicos, este abre novos campos de investigação.

Uma direcção que intriga Feng é a possibilidade de que esta potencial quinta força pode ser unida às forças electromagnética e nuclear forte e fraca como “manifestações de uma força maior, mais fundamental.”

Citando a compreensão dos físicos do modelo padrão, Feng especulou que também pode haver um sector escuro aparte com a sua própria matéria e forças. “É possível que estes dois sectores falem uns com os outros e interajam através de interacções pouco veladas, mas fundamentais”, diz ele. “Esta força do sector escuro pode ela própria se manifestar como esta força protofóbica que estamos a ver como resultado da experiência húngara. Num sentido mais amplo, ela encaixa-se com a nossa pesquisa original para tentar compreender a natureza da matéria negra. “

In: SpaceAnswers

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