Lance-se de uma altura grande o suficiente e não demorará muito para ver quem venceria a batalha entre a gravidade e as forças que prendem o solo sólido.
A fraqueza relativa da gravidade, pelo menos em comparação com a força do eletromagnetismo e das forças nucleares, parece limitar seu poder aos fenômenos nas vastas escalas de planetas e galáxias.
Por essa razão, junto com o desafio de casar a relatividade geral com a física quântica, os físicos tendem a manipular o papel da gravidade na formação de partículas, falsificando-a com um fator de correção bastante arbitrário.
Dois físicos do Instituto de Gravitação e Cosmologia da Universidade da Amizade dos Povos da Rússia (Universidade RUDN) estão agora repensando o lugar da gravidade entre os blocos de construção da natureza, em busca de soluções para equações que dariam a essa pequena força um papel maior na explicação de como partículas fundamentais podem surgir.
À primeira vista, parece uma busca desnecessária. Para uma partícula elementar típica, como um elétron, sua atração eletromagnética é 10 ^ 40 vezes mais forte do que sua força gravitacional.
Incluir os efeitos da gravidade ao descrever os movimentos de um elétron ao redor do núcleo de um átomo seria como levar em consideração o impacto de um mosquito ao discutir um acidente de carro.
Os pesquisadores Ahmed Alharthy e Vladimir V. Kassandrov acreditam que o mosquito pode ser mais importante do que acreditamos, pelo menos no nível incrivelmente pequeno da escala de Planck.
“A gravidade pode desempenhar um papel importante no micromundo, e essa suposição é confirmada por certos dados”, diz Kassandrov.
Soluções estabelecidas para as equações fundamentais da teoria de campo na curva do espaço-tempo parecem deixar espaço para uma influência pequena, mas diferente de zero, da gravidade quando aproximamos o zoom. À medida que as distâncias diminuem, o puxão da gravidade eventualmente se torna comparável ao das cargas atraídas.
Existem também modelos que descrevem ondas solitárias se formando em campos quânticos nos quais o minúsculo efeito da gravidade bem poderia ajudar a reforçar a onda.
A dupla voltou aos modelos semi-clássicos de equações de campo eletromagnético, trocando a correção ondulada à mão normalmente usada e aplicando regras que permitem ajustar algumas quantidades enquanto garantem que outras permaneçam fixas.
Ao definir as quantidades que definem a carga e a massa das partículas elementares conhecidas, a equipe sai em busca de soluções que somam.
Na maior parte, não havia situações claras em que a gravidade parecesse necessária, pelo menos para partículas conhecidas.
Mas havia cenários conforme as distâncias diminuíam para cerca de 10 ^ -33 metros para objetos carregados com uma massa de 10 ^ -5 gramas onde as soluções apareciam.
Os teóricos não têm certeza se suas respostas descrevem algo que possamos encontrar no Universo, embora eles definam alguns limites em um espectro que corresponde a partículas semiquânticas hipotéticas chamadas maximons.
Levando a matemática adiante, à medida que a carga elétrica se transforma em nada na menor das escalas e as massas atingem uma magnitude estelar, fica claro que a gravidade se torna um fator-chave no surgimento de alguns objetos da paisagem quântica.
Isso pode soar como um vôo da imaginação, mas essas ondas de matéria neutras são exatamente as coisas que compõem objetos hipotéticos conhecidos como estrelas bóson.
Por enquanto, a gravidade continuará a ser reduzida a uma nota secundária relutante na física de partículas, sua pequena força uma complexidade matemática que não fornece nenhum benefício apreciável em sua solução.
Um dia, talvez precisemos dar à mais fraca das quatro forças fundamentais o seu devido nas menores escalas do Universo.
“No futuro, gostaríamos de lançar luz sobre esse problema que é intrigante para os físicos, mas extremamente complexo do ponto de vista da matemática”, diz Kassandrov.
Publicado em 21/02/2021 12h37
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