Um universo no qual as leis fundamentais que governam tudo, desde os átomos às galáxias, podem não ser tão imutáveis como se pensava estar na vanguarda da investigação científica. Este pensamento sobre as constantes da natureza – os números-chave que determinam a força, a massa e a energia em todo o universo – evoluiu à medida que o universo se expandia, aventurando-se além da mera especulação. Desafia os princípios fundamentais da física e convida-nos a explorar um universo onde a interação dinâmica de força e matéria redefine os nossos conceitos de permanência e mudança.
Num estudo inovador publicado na revista Physics Letters B, o professor Taekoon Lee, da Universidade Nacional de Gunsan, propôs um modelo que mostra que estas constantes fundamentais, especialmente as constantes de acoplamento cruciais para a teoria de campo, evoluem ao longo do tempo. Este estudo propõe um mecanismo instigante que mostra que o corte ultravioleta (o parâmetro na teoria de campo que limita a escala de energia máxima) muda à medida que o universo se expande, fazendo com que essas constantes evoluam ao longo do tempo.
O modelo do professor Li baseia-se na premissa de que o corte é afetado por um fator de escala cósmica, uma ideia que difere da visão tradicional das leis físicas estáticas. Ele conecta perfeitamente diferentes constantes de acoplamento de renormalização (cruciais para interações dentro do Modelo Padrão da física de partículas) aos parâmetros do Hubble (uma medida da taxa de expansão do universo). Este conceito pinta a imagem de um universo no qual as forças e massas que o compõem variam sutilmente em escalas de tempo cósmicas.
Refletindo sobre a natureza de sua pesquisa, o professor Li esclareceu: “Assumindo que o corte ultravioleta é uma entidade mutável no universo em expansão, é proposto um modelo geral para constantes de acoplamento variantes no tempo em teorias de campo.” Ele elaborou sua hipótese, afirmando: “Presume-se que o corte depende do fator de escala do universo e que todos os acoplamentos nus permanecem constantes.”
Este estudo investiga o impacto do modelo na constante do modelo padrão. Uma das descobertas mais fascinantes é a evolução prevista da massa do núcleon, que está intimamente relacionada com a constante de acoplamento da força forte, o que implica que reflecte a expansão do Universo. Isto introduz o conceito de um universo no qual não apenas as vastas estruturas cósmicas, mas também os blocos de construção fundamentais da matéria estão sujeitos à passagem inexorável do tempo. Discutindo as implicações mais amplas de sua descoberta, o Professor Lee enfatizou o amplo impacto de seu modelo em todo o campo da física fundamental, destacando assim que “a evolução da constante do Modelo Padrão é discutida”.
As implicações deste estudo são de longo alcance, revelando a base teórica para diferentes constantes e fornecendo uma base para conciliar estas mudanças com evidências empíricas. Observações que vão desde mudanças potenciais nas constantes de estrutura fina nos espectros de absorção de quasares até medições precisas usando relógios ópticos aumentam a relevância física do modelo. Além disso, o estudo estende seu escopo às proporções de massas de partículas elementares e até mesmo às constantes gravitacionais, pintando uma visão abrangente de um universo em constante mudança.
Apoiado pela Fundação Nacional de Pesquisa da Coreia, o trabalho do Professor Lee representa um passo importante para revelar os aspectos mais profundos do universo. Desafia a antiga ideia de que as leis da física são imutáveis, instando as pessoas a reconsiderarem um universo em mudança. À medida que este modelo for mais refinado e testado empiricamente, promete revolucionar a nossa compreensão do universo, fornecendo informações sobre as suas origens e o seu destino final. A busca para desvendar os mistérios do universo continua, e o modelo do Professor Li ilumina o caminho para uma compreensão mais profunda da natureza evolutiva do universo.
Referência do diário
Taekoon Lee, “Modelo de acoplamento de evolução constante ao longo do tempo.” Letras de Física B, 2024. doi: https://doi.org/10.1016/j.physletb.2023.138424
