A massa pode emergir da geometria do Universo, sem o bóson de Higgs

Pavol Bobik - SAS - 16/12/2025

Visualização do campo de Higgs, que pode ser desnecessário para explicar porque as partículas têm massa.
[Imagem: CERN]

Tudo é geometria

A geometria do espaço, onde as leis da física se desdobram, pode também conter respostas para algumas das questões mais profundas da física fundamental: A própria estrutura do espaço-tempo pode estar na base de todas as interações na natureza.

Richard Pincak e colegas da Academia Eslovaca de Ciências estão propondo que todas as forças fundamentais da natureza e as propriedades das partículas podem emergir da geometria de dimensões extras ocultas.

De acordo com o estudo, o Universo pode conter dimensões invisíveis dobradas em intrincadas formas de sete dimensões, conhecidas como variedades G₂ (ou coletor G₂). Tradicionalmente, essas estruturas têm sido estudadas como estáticas. Mas Pincak e seus colegas as consideram dinâmicas: Evoluindo sob um processo chamado fluxo de G₂-Ricci, onde a geometria interna muda com o tempo.

"Assim como em sistemas orgânicos, como a torção do DNA ou a quiralidade dos aminoácidos, essas estruturas extradimensionais podem possuir torção, uma espécie de torção intrínseca," explicou Pincak.

"Quando as deixamos evoluir no tempo, descobrimos que elas podem se estabilizar em configurações chamadas sólitons. Esses sólitons poderiam fornecer uma explicação puramente geométrica para fenômenos como a quebra espontânea de simetria," acrescentou.

O objetivo é expandir a visão de Einstein: Assim como a gravidade emerge da geometria do espaço-tempo, a massa também pode emergir da geometria.
[Imagem: Richard Pincák a et al. - 10.1016/j.nuclphysb.2025.116959]

Massa emergindo da geometria

No Modelo Padrão da física de partículas, o campo de Higgs confere massa aos bósons W e Z. Mas os autores sugerem que a massa poderia, em vez disso, surgir da torção geométrica em dimensões extras, sem a necessidade de um campo de Higgs adicional. "Em nossa concepção, a matéria emerge da resistência da própria geometria, não de um campo externo," disse Pincak.

A teoria também relaciona a torção à curvatura do espaço-tempo, oferecendo uma possível explicação para a constante cosmológica positiva que impulsiona a expansão cósmica. Os autores chegam a especular sobre uma nova partícula, a "torstone", que poderia ser observável em experimentos futuros.

O objetivo final é expandir a visão de Einstein: Se a gravidade é geometria, talvez todas as interações sejam geometria. Como observa Pincak: "A natureza muitas vezes prefere soluções simples. Talvez as massas dos bósons W e Z não provenham do famoso campo de Higgs, mas diretamente da geometria do espaço de sete dimensões."

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