Experimento não encontra quinta força e mantém mistério da energia escura

Redação do Site Inovação Tecnológica - 03/09/2019

Experimento para testar a existência de uma quinta força que poderia explicar a energia escura.
[Imagem: ICL]

Força escura

Um experimento para testar uma das mais fortes teorias sobre a energia escura não encontrou evidências de novas forças, colocando enormes restrições a essas teorias.

A energia escura é o nome dado a uma força desconhecida que está causando a aceleração da expansão do Universo.

Uma das teorias mais fortes para explicar essa energia é uma "quinta força" que atuaria sobre a matéria, além das quatro forças já conhecidas: gravitacional, eletromagnética e nucleares forte e fraca.

Como os físicos acreditam que essa quinta força pode ser "filtrada" ou "oculta" por objetos grandes, como planetas ou mesmo pesos na Terra, uma equipe do Imperial College de Londres e da Universidade de Nottingham, no Reino Unido, idealizaram um experimento para testar a existência da quinta força conforme ela agisse sobre átomos.

Experimento da Quinta Força

A equipe usou um interferômetro atômico para testar se havia alguma força extra atuando em um único átomo. Uma esfera de metal do tamanho de uma bola de gude foi colocada em uma câmara de vácuo e os átomos foram soltos para cair livremente dentro da câmara.

Alguns físicos defendem que a aceleração da expansão do Universo pode dispensar a energia escura, enquanto outros apostam que a matéria com massa negativa pode unificar matéria e energia escuras.
[Imagem: JHUAPL/SwRI]

A ideia é que, se houvesse uma quinta força atuando entre a esfera e o átomo, o caminho do átomo deveria se desviar levemente à medida que passasse pela esfera.

No entanto, os átomos caíram exatamente como deveriam ter caído com base apenas nas forças conhecidas. Vale dizer, a quinta força não foi encontrada.

Esse resultado descarta as teorias mais populares da energia escura, que modificam a teoria da gravidade, e deixa menos lugares para se procurar por essa quinta força - há outras pistas, seguindo outros caminhos, como uma estranha partícula chamada bóson X protofóbico.

"Este experimento, conectando física atômica e cosmologia, nos permitiu descartar uma ampla classe de modelos que foram propostos para explicar a natureza da energia escura e nos permitirá restringir muitos mais modelos de energia escura," disse o professor Edmund Copeland.

Bibliografia:

Artigo: Experiment to Detect Dark Energy Forces Using Atom Interferometry
Autores: D. O. Sabulsky, I. Dutta, E. A. Hinds, B. Elder, C. Burrage, Edmund J. Copeland
Revista: Physical Review Letters
Vol.: 123, 061102
DOI: 10.1103/PhysRevLett.123.061102