Um novo estudo teórico sugere que a geometria de dimensões extra ocultas pode ser a fonte das forças fundamentais e massas de partículas, desafiando modelos tradicionais como o campo de Higgs. Pesquisadores propõem que estruturas de sete dimensões em evolução geram massa através de torções intrínsecas chamadas torção. Esta abordagem também pode explicar a expansão acelerada do universo e prever uma nova partícula.
Os físicos Richard Pinčák e colegas introduziram uma teoria em que as propriedades da matéria e das forças emergem diretamente da geometria do espaço-tempo, em vez de atuarem sobre ele como um mero palco. Publicado em Nuclear Physics B, seu trabalho explora dimensões adicionais não observáveis dobradas em variedades G2 de sete dimensões complexas. Diferente de modelos estáticos anteriores, essas formas são permitidas evoluir dinamicamente via fluxo G2-Ricci, um processo que altera sua estrutura interna ao longo do tempo.
Os pesquisadores destacam a torção — uma torção intrínseca semelhante às hélices de DNA ou quiralidade de aminoácidos — como característica chave. "Como em sistemas orgânicos, como a torção do DNA ou a manualidade dos aminoácidos, essas estruturas extra-dimensionais podem possuir torção, um tipo de torção intrínseca", explica Pinčák. Quando modeladas temporalmente, essas geometrias formam solitões estáveis, potencialmente explicando a quebra espontânea de simetria sem campos externos.
No Modelo Padrão, massas de partículas como as dos bósons W e Z provêm de interações com Higgs. Aqui, a massa surge da resistência geométrica. "Na nossa visão, a matéria emerge da resistência da própria geometria, não de um campo externo", afirma Pinčák. Essa torção também se liga à curvatura do espaço-tempo em grande escala, possivelmente impulsionando a constante cosmológica positiva por trás da aceleração cósmica.
A teoria especula sobre uma partícula relacionada à torção chamada "Torstone", detectável em experimentos futuros. Estendendo a gravidade geométrica de Einstein, postula que todas as forças podem originar-se da geometria de sete dimensões. "A natureza frequentemente prefere soluções simples. Talvez as massas dos bósons W e Z não venham do famoso campo de Higgs, mas diretamente da geometria do espaço de sete dimensões", sugere Pinčák. Apoiada pelo projeto R3, este trabalho convida a um escrutínio maior do papel da geometria na física.