Físicos encontram indícios da possível quinta força da natureza em experimento

Anomalia em transições atômicas desafia Modelo Padrão e reacende busca por novas forças fundamentais além das conhecidas

Por Felipe Sales Gomes

Um grupo de físicos da Alemanha, Austrália e Suíça anunciou recentemente uma descoberta que pode representar um novo marco na história da ciência: indícios da existência de uma quinta força da natureza. A conclusão surgiu após análises de alta precisão em experimentos com átomos de cálcio, que mostraram comportamentos inexplicáveis pelas quatro forças fundamentais já conhecidas: gravidade, eletromagnetismo, força forte e força fraca.
O estudo, publicado em 10 de junho na Physical Review Letters, examinou as transições atômicas em cinco isótopos de cálcio. As medições indicaram desvios em relação ao que o Modelo Padrão da física previa — um comportamento não linear, quando o esperado seria uma transformação gradual e linear. O nível de confiabilidade do resultado, segundo os cientistas, é altíssimo: cerca de mil sigmas, valor que praticamente descarta erro experimental.

Apesar do entusiasmo, os pesquisadores adotam cautela. Os desvios observados podem estar relacionados a efeitos ainda não totalmente compreendidos dentro do próprio Modelo Padrão, como a polarização nuclear. Ainda assim, os dados permitem calcular limites para a massa de uma partícula hipotética que carregaria essa nova força — embora essa partícula ainda não tenha sido detectada.

A equipe sugere que a anomalia possa ser explicada por uma interação até então desconhecida entre elétrons e nêutrons, possivelmente mediada por um bóson escalar, capaz de gerar as sutis alterações nas transições atômicas. A ideia lembra o modelo da interação de Yukawa, mas aplicada de forma inédita a elétrons e nêutrons.

Desde os anos 1970, o Modelo Padrão tem servido como principal estrutura teórica para entender as interações entre partículas subatômicas. No entanto, ele não responde a mistérios como a natureza da matéria escura ou o desequilíbrio entre matéria e antimatéria no universo — por isso, há décadas a física busca pistas de forças além das quatro fundamentais. A espectroscopia de precisão, como a utilizada neste estudo, vem se mostrando uma ferramenta promissora para desvendar essas questões.

Os dados estreitam o caminho onde essa possível quinta força pode existir”, afirmam os autores no artigo. Apesar de não confirmarem a descoberta, os cientistas destacam que o estudo representa mais um passo na tentativa de compreender as leis mais profundas do universo.

Fonte: Aventuras na História