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quinta-feira, 6 de outubro de 2016

Os físicos confirmam possível descoberta da quinta força da natureza

Descobertas recentes indicam uma possível descoberta de uma partícula subatômica previamente desconhecida que pode ser evidência de uma possível quinta força fundamental da natureza, de acordo com um artigo publicado na revista Physical Review Letters, pelos físicos teóricos da Universidade da Califórnia, Irvine.

"Se for verdade, isso será revolucionário", disse Jonathan Feng, professor de física e astronomia. "Durante décadas, a gente conheceu quatro forças fundamentais: Gravitação, eletromagnetismo e as forças nucleares forte e fraca, se confirmada por outros experimentos, esta descoberta de uma possível quinta força iria mudar completamente a nossa compreensão do Universo, com grandes consequências para a unificação das forças e a matéria escura ".
Os pesquisadores da UCI estão trabalhando nesse estudo desde meados de 2015, físicos nucleares experimentais da Academia de Ciências da Hungria, estavam à procura de “fótons escuros”, partículas que significariam a matéria escura invisível, que os físicos dizem que compõe cerca de 85% da massa do Universo. O trabalho dos húngaros '‘descobriu uma anomalia em um decaimento radioativo'' que aponta para a existência de uma partícula de luz 30 vezes mais pesada do que um elétron.
“Os experimentalistas não foram capazes de afirmar que era uma nova força”, disse 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 de uma partícula que transmite força”.
O grupo da UCI estudou os dados dos pesquisadores húngaros, bem como todas as outras experiências anteriores nesta área e mostrou que a evidência desfavorece fortemente ambas as partículas de matéria e fótons escuros. Eles propuseram uma nova teoria, no entanto, que sintetiza todos os dados existentes e determinaram que a descoberta pode indicar uma quinta força fundamental. A sua análise inicial foi publicada no final de abril no servidor público on-line arXiv, e um paper de acompanhamento amplificando as conclusões do primeiro trabalho foi divulgado sexta-feira, no mesmo site.
O trabalho da UCI demonstra que, em vez de ser um fóton escuro, a partícula pode ser um “X protophobic-Higgs.” Enquanto a força elétrica normal age sobre elétrons e prótons, esta recém-descoberta de Higgs interage apenas com os elétrons e nêutrons ( apenas em uma gama extremamente limitada ). O co-autor da Análise Timothy Tait, professor de física e astronomia, disse: “Não existe outro Higgs que temos observado que possua essa mesma característica. Às vezes nós os chamamos de ‘X Higgs,’ onde que o ‘X’ significa desconhecido”.
Feng salientou que novas experiências são cruciais. “A partícula não é muito pesada, e os laboratórios tem as energias necessárias para estuda-lo desde os anos 50 e 60”, disse ele. “Mas a razão que tem sido difícil de entender é que suas interações são muito débeis. Isso porque a nova partícula é tão leve, que existem muitos outros grupos experimentais que trabalham em pequenos laboratórios ao redor do mundo que podem dar continuidade aos pedidos iniciais, agora eles já sabem onde procurar”.
Como muitos avanços científicos, este abre inteiramente novos campos de investigação.
Uma direção que intriga Feng é a possibilidade de que essa potencial quinta força possa ser unida às forças eletromagnética e nuclear forte e fraca como “manifestações de uma força maior e mais fundamental”.
Citando os físicos e o entendimento do modelo padrão, Feng especula que pode haver também um setor escuro separado com sua própria matéria e força. “É possível que estes dois setores consigam agir mutuamente uns com os outros e interajam com os outros através de interações ocultas, mas fundamentais”, disse ele.
“Esta força do setor escuro pode se manifestar como estamos vendo a força protofóbica que vemos nos resultados da experiência húngara. Num sentido mais amplo, ela se encaixa com a nossa pesquisa original para compreender a natureza da matéria escura.”
“Se confirmado por outros experimentos, esta descoberta de uma possível quinta força iria mudar completamente a nossa compreensão do universo”, diz o professor da UCI de física e astronomia Jonathan Feng, incluindo o que mantém unidas as galáxias como esta espiral, chamada NGC 6814.


- KF

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