5 de outubro de 2022
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Físicos de todo mundo estão em uma corrida emocionante para revolucionar o nosso conhecimento do universo

Por Lígia de Matos

Acaba de surgir uma grande descoberta que pode revolucionar o campo da física! Não, não é a sinopse de um dos saudosos episódios da série ‘The Big Bang Theory’. Mas, graças ao programa de TV, os físicos Sheldon Cooper e Leonard Hofstadter nos fizeram amar e compreender um pouco mais sobre os segredos do universo e a importância da física teórica e experimental em nossas vidas. Agora, cientistas reais estão prestes a revolucionar o mundo como o conhecemos. Os personagens ficariam empolgados!

Segundo a Física moderna, existem quatro forças fundamentais que governam como os objetos e partículas do universo interagem umas com as outras. São elas a gravidade, o eletromagnetismo, a força nuclear forte e a força nuclear fraca. Agora, existe a possibilidade de incluir uma quinta força, baseada na interação de múons.

O múon é uma partícula subatômica instável, semelhante ao elétron, com carga elétrica -1 e um spin de 1⁄2, mas com uma massa muito maior. É classificado como um lépton, assim como o elétron. Como é o caso com outros léptons, não se acredita que o múon tenha qualquer subestrutura; ou seja, não apresenta quaisquer partículas mais simples.

As descobertas dessa possível quinta força fundamental – estudos ainda inconclusivos – vêm de pesquisas realizadas em um laboratório perto de Chicago. Físicos de todo planeta estão esperançosos e muito animados com essa possibilidade e há uma corrida pelo mundo para tentar comprovar essa teoria.

O Conselho de Instalações de Ciência e Tecnologia (STFC) do Reino Unido acredita que o resultado da nova pesquisa fornece fortes evidências da existência de uma partícula subatômica não descoberta ou de uma nova força. Pesquisadores de lá já descobriram que a interação dos múons não está de acordo com o Modelo Padrão, ou seja, a teoria atual que explica como os fundamentos do Universo se comportam. Essa descoberta é a mais recente em uma série deresultados promissores de experimentos de física de partículas realizados nos EUA, Japão e no Grande Colisor de Hádrons, na fronteira entre a Suíça e a França.

Toda comunidade científica mundial está com grandes expectativas, porque esses experimentos potencialmente apontam para um futuro com novas leis da física, novas partículas e uma nova força não vista ou conhecida até agora pela humanidade. O foco de todos é realmente conseguir comprovar e a corrida está a todo vapor!

Essa quinta força pode ajudar a explicar alguns dos grandes mistérios sobre o Universo e, se essa descoberta for comprovada, pode ajudar a responder inúmeras questão ainda desconhecidas pelo homem.

Cientificamente falando….

Enquanto todos estão em busca de respostas, vale destacar que atualmente, existe a probabilidade de um em 40 mil de que o resultado seja um acaso estatístico — o que equivale a um nível de confiança estatístico descrito como 4,1 sigma. Para se considerar que houve realmente uma descoberta (e não um acaso estatístico) é necessário obter 5 sigma, ou uma chance em 3,5 milhões. Por isso, apesar da empolgação, todos assumem que os dados ainda são inconclusivos.

No mundo, existem partículas elementares que são ainda menores do que o átomo. Algumas dessas partículas subatômicas são feitas de constituintes ainda menores, enquanto outras não podem ser quebradas (as partículas fundamentais). O múon é uma dessas partículas fundamentais. Ele é semelhante ao elétron e mais de 200 vezes mais pesado. Esses experimentos com o múons enviam as partículas ao redor de um anel de 14 metros e então aplicam um campo magnético.

De acordo com as leis atuais da física, isso deveria fazer com que os múons oscilassem com uma determinada frequência mas, em vez disso, os cientistas descobriram que eles oscilavam com uma frequência mais rápida do que o esperado. Por conta disso, perceberam que isso pode ser causado por uma força da natureza que é completamente nova para a ciência.

Por enquanto, são apenas especulações sobre a existência dessa quinta força fundamental, pois a única coisa real até agora observada é que ela influencia as partículas de múon. Mas a comunidade física acredita que ela também pode estar associada a uma partícula subatômica ainda não descoberta. Existe mais de uma hipótese para o que essa partícula possa ser.

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