Autor: Luiz Neto | Publicado: 2016-08-30T18:06:00-07:00


Quinta força fundamental da natureza pode ter sido descoberta






Com informações da UCI&nbsp;-&nbsp;
19/08/2016







O sinal da nova partícula, uma espécie de fóton com massa, é conhecida como anomalia do berílio 8 (8Be).[Imagem:&nbsp;Jonathan L. Feng et al.]






Revolucionário



Experimentos realizados por físicos húngaros em meados do ano passado
 podem ter descoberto uma nova partícula subatômica que revela a 
existência de uma quinta força fundamental da natureza.


"Se for verdade, é revolucionário," disse Jonathan Feng, da 
Universidade da Califórnia, nos EUA, cuja equipe está apresentando uma 
nova teoria para tentar explicar a anomalia encontrada pelos físicos 
húngaros.


"Há décadas nós conhecemos as quatro forças fundamentais: gravitação,
 eletromagnetismo e as forças nucleares forte e fraca. Se for confirmada
 por outros experimentos, esta descoberta de uma possível quinta força 
vai mudar completamente a nossa compreensão do Universo, com 
consequências para a unificação das forças e para a matéria escura," 
acrescentou.

Nova partícula de luz


Em 2015, uma equipe da Academia de Ciências da Hungria estava à procura de "fótons escuros", partículas que poderiam explicar a elusiva matéria escura, que os físicos dizem que compõe cerca de 85% da massa do Universo.


Eles não encontraram exatamente o que procuravam, mas descobriram uma
 anomalia no decaimento radioativo que aponta para a existência de um 
fóton com massa, uma partícula de luz exatamente 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 
indica uma nova partícula, mas não estava claro para eles se era uma 
partícula de matéria ou de uma partícula que transmite força".


O grupo de Feng então reuniu, além desses novos dados, todos os 
outros experimentos anteriores na área e demonstrou que as evidências 
desfavorecem fortemente tanto partículas de matéria quanto os fótons 
escuros.


Eles então propuseram uma nova teoria que sintetiza todos os dados 
existentes e determina que a descoberta pode indicar uma quinta força 
fundamental da natureza.






[Imagem: Marc Airhart (UTexas-Austin)/Steve Jacobsen (Northwestern University)]


Vários experimentos já levantaram a possibilidade da existência de uma Quinta Força Fundamental da natureza.&nbsp;




Bóson X protofóbico

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A nova teoria estabelece que, em vez de ser um fóton escuro, a nova 
partícula pode ser um "bóson X protofóbico". Enquanto a força elétrica 
normal age sobre elétrons e prótons, este bóson recém-descoberto 
interage apenas com elétrons e nêutrons - e em uma gama extremamente 
limitada.


"Não há nenhum outro bóson que tenhamos observado que tenha essa 
mesma característica. Nós simplesmente o chamamos de 'bóson X', onde X 
significa desconhecido," explicou Timothy Tait, coautor da nova teoria.


Feng destaca que novos experimentos são cruciais, o que não será 
difícil, já que a partícula não é muito pesada e há vários laboratórios 
ao redor do mundo que conseguem gerar a energia necessária para que ela 
apareça: "Mas a razão pela qual tem sido difícil encontrá-la é que suas 
interações são muito fracas. Como a nova partícula é tão leve, existem 
muitos grupos experimentais que trabalham em pequenos laboratórios ao 
redor do mundo que podem seguir as indicações iniciais, agora que eles 
sabem onde procurar".


Força mais fundamental e Setor Escuro


Como tantas outras descobertas científicas, esta abre campos inteiramente novos de investigação.


Uma possibilidade intrigante é que essa potencial quinta força 
fundamental pode se juntar às forças eletromagnética e nuclear forte e 
fraca como "manifestações de uma força maior, mais fundamental," defende
 Feng.


Citando o entendimento que os físicos têm do Modelo Padrão, ele 
especula que pode haver também um "setor escuro" inteiro, com sua 
própria matéria e suas próprias forças - englobando assim, a matéria 
escura e a energia escura.


"É possível que estes dois setores [o normal e o escuro] falem um com
 o outro e interajam através de interações de alguma forma veladas, mas 
fundamentais," propõe ele. "Esta força do setor escuro pode se 
manifestar como esta força protofóbica que estamos vendo como resultado 
do experimento húngaro. Num sentido mais amplo, ela se encaixa com a 
nossa pesquisa original para compreender a natureza da matéria escura."

Bibliografia:Particle Physics Models for the 17 MeV Anomaly in Beryllium Nuclear DecaysJonathan L. Feng, Bartosz Fornal, Iftah Galon, Susan Gardner, Jordan Smolinsky, Tim M. P. Tait, Philip TanedoPhysical Review LettersDOI: 10.1103/PhysRevLett.116.042501http://arxiv.org/abs/1608.03591Protophobic Fifth Force Interpretation of the Observed Anomaly in 8Be Nuclear TransitionsJonathan L. Feng, Bartosz Fornal, Iftah Galon, Susan Gardner, Jordan Smolinsky, Tim M. P. Tait, Philip Tanedohttps://arxiv.org/abs/1604.07411Observation of Anomalous Internal Pair Creation in 8Be: A Possible Signature of a Light, Neutral BosonA.
 J. Krasznahorkay, M. Csatlós, L. Csige, Z. Gácsi, J. Gulyás, M. 
Hunyadi, T. J. Ketel, A. Krasznahorkay, I. Kuti, B. M. Nyakó, L. Stuhl, 
J. Timár, T. G. Tornyi, Zs. VajtaPhysical Review Lettershttp://arxiv.org/abs/1504.01527







Fonte: http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=quinta-forca-fundamental-natureza-ter-sido-descoberta&amp;id=010130160819&amp;ebol=sim#.V8YrLDU70g4