Poderia uma nova quinta força da natureza fornecer algumas respostas às nossas maiores questões sobre a matéria escura e a energia escura? Estamos trabalhando nisso.
O Modelo Padrão é, para todos os efeitos, a realização suprema da física moderna. Descreve quatro forças da natureza, um zoológico de partículas e como todas elas interagem. É talvez a teoria científica de maior sucesso de todos os tempos.
E é fantasticamente incompleto.
Acontece que o Modelo Padrão é capaz de contabilizar menos de 5% de toda a matéria e energia do cosmos. Outros 25% ou mais são matéria escura, um tipo desconhecido de matéria que é, para todos os efeitos, invisível. O resto é conhecido como Dark Energy, uma entidade misteriosa que está acelerando a expansão do universo.
Uma das primeiras coisas que os astrónomos notaram quando descobriram a matéria escura e a energia escura foi a sua aparente semelhança. Por que diabos os dois componentes escuros do nosso universo têm aproximadamente a mesma força? Eu sei, 25% e 70% não parecem muito semelhantes, mas quando se trata de astronomia – e especialmente de cosmologia – são basicamente o mesmo número.
Talvez seja apenas uma coincidência que eles tenham quase a mesma força, e estamos pensando demais nisso.
Ou talvez seja outra coisa. Físicos inteligentes propuseram conexões dentro do “setor escuro” do universo, onde a matéria escura e a energia escura conversam entre si. Isto permitir-lhes-ia acompanhar a evolução uns dos outros, garantindo que teriam contribuições aproximadamente iguais para o orçamento energético do Universo durante longos períodos de tempo.
Para fazê-los falar entre si, você precisa de uma força. Mas esta força não pode ser nenhuma das conhecidas, caso contrário a matéria escura e/ou a energia escura também devem interagir com a matéria normal, e já teríamos visto evidências mais diretas delas.
Portanto, tem que ser uma nova força, uma quinta força da natureza, completamente diferente do eletromagnetismo, da gravidade, da energia nuclear forte e da energia nuclear fraca. Embora ideias como esta permaneçam apenas no domínio das hipóteses, algumas das ideias já têm nomes.
Um nome é quintessênciaa quinta essência do universo. Outro é fótons escurosuma partícula que viaja pelo cosmos como um fóton, mas é, como o próprio nome sugere, escura.
Para testar essas ideias, temos que recorrer ao cosmos em busca de respostas. Se existe uma quinta força, ela deve ser muito sutil. Manifestações mais fortes da quinta força já foram descartadas por observações de aglomerados de galáxias, da expansão do universo e até mesmo do comportamento de estrelas de nêutrons. Portanto, temos muito trabalho pela frente – será necessária uma quantidade verdadeiramente enorme de dados para extrair algum sinal que difere das expectativas.
