Os cientistas descobriram evidências de que uma constante da física fundamental usada para medir o eletromagnetismo entre partículas carregadas pode de fato ser bastante inconstante, de acordo com medições feitas em um quasar a cerca de 13 bilhões de anos-luz de distância.
O eletromagnetismo é uma das quatro forças fundamentais que unem tudo em nosso universo, ao lado da gravidade, força nuclear fraca e força nuclear forte. A força da interação eletromagnética entre partículas elementares é calculada com a ajuda do que é conhecido como constante de estrutura fina.
No entanto, as novas leituras – tomadas em conjunto com outras leituras de estudos separados – apontam para pequenas variações nessa constante, que podem ter enormes implicações na maneira como entendemos tudo ao nosso redor.
Os dados mais recentes também mostram que o Universo pode ter ocultado rolamentos “norte” e “sul”, uma direção definitiva sobre a qual essas variações no eletromagnetismo podem ser mapeadas.
“[O novo estudo] parece apoiar esta idéia de que poderia haver uma direcionalidade no Universo, o que é realmente muito estranho”, diz o astrofísico John Webb, da Universidade de New South Wales (UNSW) na Austrália. “Portanto, o Universo pode não ser isotrópico em suas leis da física – uma que é estatisticamente a mesma em todas as direções”.
“Mas, de fato, poderia haver alguma direção ou direção preferida no Universo, onde as leis da física mudam, mas não na direção perpendicular. Em outras palavras, o Universo, em certo sentido, tem uma estrutura dipolar.”
A força eletromagnética que nos rodeia tem um papel crucial na ligação de elétrons aos núcleos dentro dos átomos – sem ela, a matéria simplesmente se desintegraria. Ele nos fornece luz visível e é a principal razão pela qual a eletricidade funciona como funciona.
Usando imagens e dados capturados pelo Very Large Telescope (VLT) no Chile, a equipe de pesquisa conseguiu medir essa força como teria aparecido no Universo quando era muito mais jovem e mais próxima de seu início.
Os dados requerem mais testes e verificações, mas a equipe diz que os resultados atuais levantam uma questão curiosa: se a idéia de haver um equilíbrio de forças fundamentais ‘Goldilocks’ – perfeito para a vida existir – se aplica a todo o nosso Universo.
“Juntando todos os dados, o eletromagnetismo parece aumentar gradualmente à medida que olhamos, enquanto na direção oposta diminui gradualmente”, diz Webb.
“Em outras direções no cosmos, a constante de estrutura fina permanece exatamente isso – constante. Essas novas medições muito distantes levaram nossas observações mais além do que jamais foi alcançado antes.”
Essa idéia de direcionalidade no Universo foi apoiada por pesquisadores que trabalham independentemente nos EUA, que estão ocupados olhando a natureza dos raios-X. Eles também encontraram um alinhamento cósmico que aponta da mesma maneira que o que a equipe da UNSW descobriu.
Quanto ao que isso significa para a física em uma escala mais ampla, é muito cedo para dizer. As descobertas valem absolutamente mais pesquisas, pelo menos, e significam que a Grande Teoria Unificada – a busca por uma força unificadora capaz de unir o eletromagnetismo, forças nucleares fracas e fortes – pode até ter que ser arquivada por um tempo.
De fato, a pesquisa publicada no ano passado sugere que pode haver uma quinta força fundamental a ser levada em consideração. Quanto mais olhamos para o Universo e quanto mais descobrimos, mais complexo e estranho tudo parece ficar.
“Nosso modelo padrão de cosmologia é baseado em um universo isotrópico, que é o mesmo, estatisticamente, em todas as direções”, diz Webb. “Esse modelo padrão é construído sobre a teoria da gravidade de Einstein, que assume explicitamente a constância das leis da natureza”.
“Se tais princípios fundamentais se revelarem apenas boas aproximações, as portas estarão abertas para novas idéias muito emocionantes da física”.
A pesquisa foi publicada na Science Advances.
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