Dark matter or exotic Materia Exotica ou Materia Obscura:
Particula Exotica: Materia Obscura: Quinta força.
Sugestões de uma nova partícula exótica tem físicos se informando sobre uma quinta força misteriosa no universo Quando o bóson de Higgs foi descoberto em 2012, a empolgação no mundo da física era palpável. As notícias apareceram nas primeiras páginas dos jornais e fizeram do físico teórico britânico Peter Higgs uma celebridade instantânea. Higgs previu que um bóson, uma partícula fundamental do universo, deve existir para explicar o mundo como o vemos, e depois de 50 anos de experimentos, sua conjetura se mostrou correta.Uma vez que a teoria de Higgs foi confirmada, os físicos se viram diante de um novo desafio. Se o bóson de Higgs explicou uma parte do nosso universo, outro mistério do século 20 permaneceu: algo chamado matéria escura, que constitui 80% de toda a matéria no universo, mas não pode ser explicado pela teoria que o bóson de Higgs havia provado.
O pior é que os físicos não tinham uma boa idéia de onde começar a explicar a existência da matéria escura. Desde a descoberta de Higgs, os cientistas têm procurado pistas para “novas físicas” que poderiam ajudar. Uma maneira de dar um novo impulso à física seria encontrar novas partículas, e houve muitos rumores sobre sua existência. Cada vez que há um candidato, os físicos descrevem a possibilidade como algo que “iria superar completamente nossa compreensão do universo” ou seria uma “passagem para Estocolmo” para o Prêmio Nobel. Mas cada vez que coletam mais dados, seus sonhos são esmagados.
Agora, um grupo de pesquisadores na Hungria e nos Estados Unidos acredita ter encontrado uma nova partícula que sugere a presença de uma nova força no universo. O que eles estão vendo, afirmam, é sobre uma coisa certa como pode ser, com apenas uma chance de 1 em 200 bilhões de ser um acaso. Então eles poderiam estar certos?
Materia Obscura ou quinta força
Rastejando no escuro
Os físicos descrevem o mundo usando algo chamado Modelo Padrão. Se o universo fosse feito de tijolos lego, o Modelo Padrão descreve cada tipo de tijolo. Alguns deles são provavelmente muito familiares, como o elétron e o fóton. Tudo no universo é, em sua essência, composto desses “tijolos”. O bóson de Higgs foi o último tijolo previsto para o Modelo Padrão, razão pela qual sua descoberta foi recebida com grandes celebrações no campo.O modelo padrão que explica quase tudo
No entanto, no período entre a previsão e a descoberta do bóson de Higgs, os físicos confirmaram que havia uma anomalia em sua compreensão do mundo. As partículas no Modelo Padrão - mesmo se o Higgs fosse encontrado - poderiam representar apenas 20% da massa no universo. Eles chamaram os 80% restantes de “matéria escura”.Não é "escuro" porque é sinistro, mas porque é invisível. E quando os físicos dizem invisível, eles significam realmente invisíveis. Os elétrons são invisíveis a olho nu, mas não aos físicos, cujos poderosos detectores e equações complexas podem identificá-los. A matéria escura, no entanto, é invisível em todos os aspectos possíveis que os físicos podem investigar. Eles sabem que existe, porque a matéria escura exerce força gravitacional, assim como qualquer forma de matéria, e os físicos são capazes de ver os efeitos da força gravitacional.
A descoberta do bóson de Higgs significou que o próximo grande desafio para os físicos de partículas era finalmente descobrir o que estava em ação por trás do misterioso véu da matéria escura.
Salto misterioso
Sua melhor esperança veio do mesmo experimento que encontrou o Higgs: o Grande Colisor de Hádrons (LHC). Dentro do LHC, os cientistas aceleram prótons perto da velocidade da luz e então os esmagam para fins de pesquisa. Após a descoberta de 2012, o LHC foi desativado para uma atualização. Quando foi reiniciado em 2015, era duas vezes mais potente que antes.
As explosões no LHC recriam as condições que existiam logo após o Big Bang, que criou o universo. Nessas condições, todos os tipos de partículas exóticas vagavam livremente, mas depois, à medida que o universo se acalmava, elas decaíam em partículas comuns. A ideia por trás do LHC é pegar essas partículas exóticas no ato de decair. Quando eles são capazes de traçar corretamente o caminho de decaimento de uma nova partícula, eles são capazes de confirmar sua descoberta.
Em dezembro de 2015, os físicos de partículas de todo o mundo estavam animados. O LHC anunciou uma colisão anômala nos dados que poderia significar que eles descobriram uma nova partícula. A partícula, se confirmada, não poderia ter sido explicada pela física como a conhecemos. Esta poderia ser a partícula que explica do que é feita a matéria escura? Nunca imaginei que os físicos estivessem tão preparados para rasgar livros e escrever novos.
Depois de meses de espera pelos resultados finais, em agosto de 2016, o LHC anunciou que, infelizmente, a lombada misteriosa não passava de barulho. É assim que a ciência progride. Os cientistas fazem uma hipótese e depois a testam com experimentos para ver se a hipótese se encaixa. Quando os dados não concordam, eles são forçados a voltar para a prancheta.
matéria exótica ou quinta força
A quinta força?
Agora, um grupo de pesquisadores na Hungria e nos EUA alega que eles podem ter encontrado uma nova partícula, sem qualquer necessidade do poder do LHC. E eles afirmam que sua descoberta, se confirmada, “mudaria completamente nossa compreensão do universo, com conseqüências para a unificação de forças e matéria escura”. Também pode ter descoberto uma partícula que explica a presença de uma misteriosa “quinta força”. "Como as partículas fundamentais que compõem as coisas que podemos ver, tocar e sentir, existem forças fundamentais que permitem que essas partículas interajam e criem o mundo ao nosso redor. Nós conhecemos quatro dessas forças:
- gravidade (que nos mantém na Terra)
- eletromagnetismo (que protege a Terra dos ventos solares prejudiciais - e carrega as baterias de nossos smartphones sem fio)
- força nuclear forte (que mantém os quarks juntos para criar um próton)
- força nuclear fraca (o que explica porque o urânio eventualmente se torna chumbo através da radioatividade)
Novamente, o problema é a matéria escura - nenhuma dessas forças explica a física por trás do material. Uma solução proposta é a existência do fóton escuro, que poderia interagir por meio de uma força sombria. Uma equipe de pesquisadores do Instituto de Pesquisa Nuclear da Hungria acredita ter encontrado esse fóton escuro.
Para explicar como eles chegaram lá, vamos revisar rapidamente a química da escola. O lítio é o terceiro elemento da tabela periódica (depois do hidrogênio e do hélio). Seu isótopo mais comum tem um núcleo que contém três prótons e quatro nêutrons - e é por isso que é chamado de litio 7. Cada novo elemento, tem mais um proton do que o anterior na tabela periodica. Então transformar adicionar mais um proton ao litio 7, o transformaria em Berilio 8 (4 protons e 4 neutrons). Entretanto a forma estavel do berilio tem 5 neutrons e não 4, o que significa que o berilio 8 e inerentemente instavel.
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Os fracassos no LHC para encontrar “nova física” me tornam cético em relação a qualquer um que afirme ter encontrado uma nova partícula, muito menos uma nova força.Há outras razões para ser cético. De acordo com uma investigação da Quanta Magazine, o grupo húngaro fez afirmações de uma nova partícula antes: em 2008, 2012 e 2016. E a cada nova publicação eles silenciosamente abandonam a reivindicação anterior. Isso tornou muitos cientistas duvidosos do trabalho da equipe.
Mas a partícula chamou a atenção de físicos de todo o mundo. Eles estão empolgados em tentar replicar os experimentos para verificar a validade dessa nova quinta força. Até o poderoso LHC está pronto para enfrentar o desafio. Mais repetições nos dirão se é um fóton escuro, um bóson protofóbico ou simplesmente ruído nos dados. "Seria loucura não fazer outra experiência para verificar este resultado", disse Rouven Essig, físico teórico da Stony Brook University, à Nature News. “A natureza nos surpreendeu antes!”