Há uma quinta força da natureza? De acordo com os físicos, sim, isto devido a uma inesperada oscilação de uma partícula subatómica. Atualmente, os cientistas concordam que existem quatro forças fundamentais na natureza, três das quais – força eletromagnética e as forças nucleares forte e fraca – são explicadas pelo modelo padrão da física de partículas.
A descoberta desta ‘quinta força’ seria comparável às teorias da relatividade de Albert Einstein em termos de importância. “Estamos à procura de evidências de que estes múons estão a interagir com alguma coisa que desconhecemos. Pode ser qualquer coisa: novas partículas, novas dimensões, novas forças ou novas características do espaço-tempo”, indicou Brendan Casey, o autor principal do estudo e investigador sénior do Fermilab, em declarações à agência ‘Reuters’.
No entanto, o modelo vigente não explica a outra força fundamental conhecida, a gravidade ou a ‘dark matter’ – uma substância estranha e misteriosa que se acredita constituir cerca de 27% do universo.
Por exemplo, a expansão acelerada das galáxias após o Big Bang, impulsionada pela enigmática “energia escura”, e o movimento mais rápido das galáxias devido à misteriosa “matéria escura”, são fenómenos que o modelo atual não consegue explicar.
De acordo com os investigadores, num estudo para publicação na ‘Physical Review Letters’, poderia haver uma quinta força fundamental. Segundo Mitesh Patel, do Imperial College London, em declarações ao jornal britânico ‘The Guardian’, “estamos a falar de uma quinta força porque não podemos necessariamente explicar o comportamento [nestas experiências] com as quatro que conhecemos”.
Os dados vêm de experiências na instalação do acelerador de partículas Fermilab, nos Estados Unidos, que explorou a forma como partículas subatómicas chamadas múons – semelhantes aos elétrons, mas cerca de 200 vezes mais pesadas – se movem num campo magnético. Patel indicou que os múons comportam-se um pouco como um pião a girar em torno do eixo do campo magnético. No entanto, conforme se movem, também oscilam. A frequência dessa oscilação pode ser prevista pelo modelo padrão. Mas os resultados experimentais do Fermilab não correspondem às previsões.
“As oscilações devem-se à maneira como o múon interage com um campo magnético. Podem ser calculados com precisão no modelo padrão mas esse cálculo envolve loops quânticos, com partículas conhecidas a surgirem nesses loops”, garantiu Jon Butterworth, professor da University College London, que trabalha no Large Hadron Collider (LHC) no Cern, na Suíça.
“Se as medições não estiverem alinhadas com a previsão, isso pode ser um sinal de que há alguma partícula desconhecida a surgir nos loops – que pode, por exemplo, ser portadora de uma quinta força”, indicou o especialista.
Segundo, Butterworth, “se a discrepância for confirmada, teremos a certeza de que há algo novo e emocionante, mas não teremos certeza exatamente do que é”.
“Idealmente, a discrepância traria novas ideias teóricas que levariam a novas previsões – por exemplo, de como poderíamos encontrar a partícula que carrega a nova força. A confirmação final seria então construir uma experiência para descobrir diretamente essa partícula.”
O cientista físico acrescentou ainda que a frequência inesperada das oscilações dos múons foi uma das discrepâncias mais antigas e significativas entre uma medição e o modelo padrão. “A medição é uma grande conquista e é muito improvável que esteja errada agora”, sustentou. “Portanto, se as previsões da teoria forem resolvidas, essa pode ser a primeira evidência confirmada de uma quinta força – ou algo mais estranho e além do modelo padrão.”
