Pesquisadores do Fermilab observam comportamento inesperado de partículas subatómicas e levantam hipótese de uma nova força fundamental
Uma descoberta promissora pode estar prestes a reescrever os fundamentos da física moderna. Cientistas do laboratório Fermilab, nos Estados Unidos, anunciaram novos resultados do experimento Muon g-2 que apontam para a possível existência de uma quinta força da Natureza, além das quatro já conhecidas: a gravidade, o eletromagnetismo e as duas forças nucleares (forte e fraca).
A pesquisa envolveu o estudo dos múons, partículas subatómicas semelhantes aos elétrons, mas com massa maior. Ao serem expostos a campos magnéticos, os múons apresentaram um comportamento diferente do previsto pelo Modelo Padrão da física de partículas, sugerindo que algo mais pode estar atuando sobre eles — possivelmente uma nova força ainda não identificada.
“Esses resultados foram obtidos com maior precisão e com uma amostra de dados quatro vezes maior do que em análises anteriores”, explicam os cientistas do Fermilab. “Se confirmados, podem representar uma das maiores revoluções da física desde a formulação do Modelo Padrão.”
O que é a quinta força?
A chamada quinta força é uma hipótese que tenta explicar fenómenos que escapam às leis conhecidas da física. Entre eles, estão o mistério da matéria escura, que compõe a maior parte do universo, e o desequilíbrio entre matéria e antimatéria após o Big Bang.
Uma das teorias envolve a existência de uma partícula mediadora, chamada partícula de Yukawa, que atuaria dentro do núcleo dos átomos. Essa partícula hipotética influenciaria a interação entre prótons, nêutrons e elétrons, podendo gerar efeitos sutis que não são previstos pelas leis atuais.
Caça à nova força: como os cientistas investigam
A busca por sinais dessa força invisível é feita tanto em experimentos de alta energia quanto em análises extremamente detalhadas no nível atómico. Um dos métodos mais promissores envolve o estudo das chamadas transições atómicas — mudanças nos níveis de energia dos elétrons ao redor do núcleo.
Comparando essas transições em diferentes isótopos de um mesmo elemento, os cientistas criam gráficos conhecidos como King plots, que ajudam a visualizar possíveis desvios. Experimentos recentes com isótopos de cálcio revelaram discrepâncias que não são totalmente explicadas pela física atual. Segundo os pesquisadores, esses desvios podem ser a assinatura de uma força desconhecida, mediada por uma partícula com massa entre 10 e 10 milhões de elétron-volts.
O que vem a seguir?
Embora as descobertas sejam promissoras, não há confirmação definitiva da quinta força. A comunidade científica segue cautelosa, exigindo medições ainda mais precisas e a exclusão de outras explicações possíveis.
Os próximos passos incluem:
Refinar os cálculos teóricos do Modelo Padrão;
Repetir os experimentos com outros elementos e isótopos;
Validar os resultados em diferentes laboratórios ao redor do mundo.
A busca por uma quinta força da Natureza é mais do que uma curiosidade académica — é uma jornada para entender os segredos mais profundos do universo. Se essa nova força for confirmada, pode abrir caminho para respostas há muito esperadas sobre a origem do cosmos, a natureza invisível da matéria escura, e novas formas de energia e tecnologia.
Enquanto isso, a ciência continua a explorar, com olhos atentos e mente aberta, os enigmas que o universo ainda guarda.
