Cientistas encontram sinais de nova for�a da natureza ainda n�o conhecida

Cientistas do Laborat�rio Nacional de Argonne e do Laborat�rio Nacional de Acelera��o Fermi do Departamento de Energia dos EUA (Fermilab), com colaboradores de 46 outras institui��es e sete pa�ses, est�o conduzindo um experimento para o conhecimento atual do Universo. O primeiro resultado, publicado em quatro revistas cient�ficas, aponta para a exist�ncia de part�culas ou for�as ainda n�o descobertas. Essa poss�vel nova for�a da natureza pode ajudar a explicar mist�rios cient�ficos de longa data.

“Essas descobertas podem ter implica��es importantes para futuros experimentos de f�sica de part�culas e podem levar a uma compreens�o mais forte de como o Universo funciona”, diz Ran Hong, pesquisador de p�s-doutorado em Argonne. O experimento, M�on g-2 (pronuncia-se m�on g menos 2), segue aquele que come�ou nos anos de 1990, no Laborat�rio Nacional Brookhaven, no qual os cientistas mediram uma propriedade magn�tica de uma part�cula fundamental chamada m�on.

O experimento de Brookhaven produziu um resultado diferente do valor previsto pelo modelo padr�o, a melhor descri��o dos cientistas da composi��o e do comportamento do Universo. O novo experimento � uma recria��o do Brookhaven, constru�do para desafiar ou afirmar a discrep�ncia com maior precis�o.

O modelo padr�o prev�, com muita precis�o, o fator g do m�on — um valor que informa aos cientistas como essa part�cula se comporta em um campo magn�tico. Este fator g � conhecido por estar pr�ximo do valor dois, e os experimentos medem seu desvio de dois, da� o nome m�on g-2. O experimento em Brookhaven indicou que g-2 diferia da previs�o te�rica em algumas partes por milh�o. Essa diferen�a min�scula sugeria a exist�ncia de intera��es desconhecidas entre o m�on e o campo magn�tico — intera��es que poderiam envolver novas part�culas ou for�as.

O primeiro resultado do novo experimento concorda fortemente com o de Brookhaven, refor�ando a evid�ncia de que h� uma nova f�sica a ser des-coberta. Os resultados combinados do Fermilab e Brookhaven mostram uma diferen�a do Modelo Padr�o com uma signific�ncia de 4,2 sigma (ou desvios padr�o), um pouco menos do que os 5 sigma que os cientistas exigem para reivindicar uma descoberta, mas, ainda assim, s�o evid�ncias convincentes de uma nova f�sica. A chance de que os resultados sejam uma flutua��o estat�stica � de cerca de 1 em 40 mil.

Part�culas al�m do modelo padr�o podem ajudar a explicar fen�menos intrigantes na f�sica, como a natureza da mat�ria escura, uma subst�ncia misteriosa e difusa que os f�sicos sabem que existe, mas ainda precisam detectar. “Esse � um resultado incrivelmente empolgante”, disse Ran Hong de Argonne. “Essas descobertas podem ter implica��es importantes para futuros experimentos de f�sica de part�culas e podem levar a uma compreens�o mais forte de como o Universo funciona.”

A gravidade � uma das mais conhecidas for�as fundamentais da natureza. De forma simplificada, essa for�a de atra��o faz com que os objetos sejam puxados para o centro do planeta. Assim, os objetos caem no ch�o e aqueles muito pesados se comportam como se estivessem colados nele.