Cientistas acham indícios de quinta força da natureza

• Galáxias como esta em espiral são mantidas unidas por uma misteriosa matéria escura

A ciência pode passar por uma nova revolução nos próximos tempos. Uma equipe de cientistas publicou um estudo na revista "Physical Review" Letters em que aponta indícios para a descoberta de uma quinta força da natureza que ajudaria a reger todas as leis naturais.

Atualmente, são quatro as forças conhecidas: gravitacional, eletromagnética, nuclear forte e nuclear fraca.

Antes da descoberta, cientistas acreditavam que elas eram completas e responsáveis pelo entendimento de todo nosso universo. Agora, tudo pode mudar.

O achado, que faria o modelo padrão da física ser completamente revisado, foi descrito por pesquisadores da Universidade da Califórnia, nos Estados Unidos. O astrônomo e físico Jonathan Feng, um dos principais cientistas envolvidos no estudo, descreve a repercussão da possível descoberta de maneira bem simples:

Se for verdade, é revolucionário. Se confirmado por outros experimentos, a descoberta de uma possível quinta força pode mudar completamente nosso entendimento sobre o universo

Como a quinta força foi detectada

A suspeita de uma suposta quinta força começou em 2015. Na época, físicos nucleares húngaros buscavam por uma hipotética partícula elementar chamada de "fóton escuro" e que estaria presente na matéria escura que compõe 85% do nosso universo --matéria escura é aquela que não emite luz e só é detectada pelo seu efeito gravitacional na matéria comum. O estudo dos húngaros culminou em diversas evidências de uma partícula desconhecida apenas 30 vezes mais pesada do que um elétron. 

A pesquisa, publicada no início deste ano, não cravava o que seria isso e deixava no ar se seria uma partícula de matéria ou uma partícula que carregava força.

Ao analisar os dados, Feng e sua equipe sugeriram que a descoberta dos húngaros era uma estranha partícula, cuja existência poderia ser explicada pela ação de uma quinta força da natureza até então desconhecida pelos humanos.

Nova equacao pode ser chave para teoria de tudo

Uma das coisas mais estranhas da física é que existem praticamente duas físicas diferentes: a da relatividade geral, que explica o comportamento da gravidade e corpos gigantescos do universo, como estrelas e planetas; e a mecânica quântica, que explica as menores partículas conhecidas até hoje, como os quarks e o léptons (que formam os prótons, neutrons e elétrons).Assim como Ruth e Raquel, as duas físicas são irmãs gêmeas, mas não se bicam. Cada uma explica muito bem o campo em que trabalha, mas, quando são combinadas, elas simplesmente não funcionam — acredite, Einstein tentou bastante, como explicamos neste texto sobre Teoria das Cordas.

Agora, se depender de uma nova equação proposta pelo físico teórico Leonard Susskind, da Universidade Stanford, nos Estados Unidos, as reuniões em família da física serão mais amistosas. Para ele, a ligação entre as duas está nos famosos buracos de minhoca — aquele tipo de atalho que liga dois lugares no espaço-tempo e que Matthew McConaughey usou no filme Interestelar. (No filme, eles explicam o conceito unindo dois pontos ao dobrar uma folha de papel)A equação é simples: ER = EPR.

Calma, não é preciso fazer cálculos mirabolantes para descobrir o que as letras querem dizer. Na verdade, cada uma delas representa o nome de grande físicos teóricos. O “E” e o “R” se referem justamente a Albert Einstein e a Nathan Rosen, que publicaram um estudo descrevendo os tais buracos de minhoca, em 1935  — por isso, se quiser impressionar, em vez de “buraco de minhoca”, diga “ponte de Einstein-Rosen”, que é o nome técnico do fenômeno.

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O outro lado da equação não é muito diferente. Com “E” e “R” significando a mesma coisa, sobra o “P”, que se refere ao físico Boris Podolsky, com quem os outros dois cientistas escreveram um outro estudo que descreve o entrelaçamento quântico — não desanime, vamos explicar a seguir.

Em 2013, Susskind e seu colega Juan Maldacena, de Princeton, já haviam sugerido que os dois estudos poderiam descrever exatamente a mesma coisa, uma relação que nem Einstein havia considerado. Agora, Susskind retomou a ideia para discutir se as implicações estão corretas.

BURACO DE MINHOCA & ENTRELAÇAMENTO QUÂNTICO

Explicando um pouco melhor cada uma das partes da equação: como já dissemos, os buracos de minhoca são atalhos no espaço e no tempo. Isso quer dizer que, teoricamente, se você cair em um deles, você não só vai surgir em outro lugar do espaço, mas também em um outro tempo (lembra de quando Matthew McConaughey conseguiu retornar ao passado para mandar mensagens para a filha ainda pequena? É tipo isso…).

Já o entrelaçamento quântico descreve como duas partículas diferentes podem interagir de uma forma que dividam a mesma existência, como um irmão gêmeo que pressente o que há de errado com o outro. Ou seja, tudo o que acontece com uma partícula, teoricamente, poderia acontecer também com a outra, mesmo que elas estejam a anos-luz de distância.

No novo estudo, Susskind propõe um cenário hipotético no qual Alice e Bob peguem um punhado de partículas entrelaçadas e viajem para direções opostas do universo (lembre-se, isso é só um exercício mental). Ao chegaram em seus destinos, os dois esmagam suas partículas entrelaçadas com muitíssima força. O resultado, segundo Susskind, seriam dois buracos negros diferentes ligados por um buraco de minhoca gigante. Essa seria a ligação dos dois campos diferentes da física, que poderia servir de base para a Teoria de Tudo com a qual Einstein sempre sonhou. 

É muito cedo para saber se isso tudo é verdade. O estudo ainda precisa passar por uma revisão formal, apesar de já estar aberto para quem quiser estudá-lo. Mas, como lembrou Tom Siegfried, na revista ScienceNews, Susskind não foi o único a ter esta ideia. Um time de físicos do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech) sugeriu uma hipótese parecida.

“Para mim, parece óbvio que ER = EPR é verdade, isso afetaria as nossas fundações e interpretações da mecânica quântica”, escreveu Susskind. “Mecânica quântica e gravidade podem estar mais entrelaçadas do que nós imaginamos.”