Desde sempre, os físicos observam que a natureza ama as simetrias: as leis que governam a matéria parecem idênticas, quer se olhe para a direita ou para a esquerda, para frente ou para trás.
O conceito de quiralidade representa uma das manifestações mais fascinantes da simetria espelho na química. As moléculas quirais existem em duas formas: imagens espelhadas uma da outra, mas não sobreponíveis. Na Terra, a vida utiliza uma "orientação" muito específica das moléculas. Os aminoácidos das nossas células são todos "canhotos" e os açúcares são "destros".
Em 1957, a experiência conduzida pela física Chien-Shiung Wu (1912-1997) abalou esta ideia. Ao estudar a desintegração de átomos de cobalto, ela mostrou que a natureza fazia uma diferença entre a direita e a esquerda em certos casos. Em outras palavras, a simetria de paridade não era sempre respeitada.
Se a natureza respeitasse perfeitamente a simetria direita-esquerda, os elétrons ejetados durante a desintegração radioativa deveriam partir com a mesma frequência para a direita e para a esquerda do eixo de rotação. Mas a experiência de Chien-Shiung Wu mostrou o contrário: os elétrons quase sempre partiam do mesmo lado. Isso provou que, nas interações fracas, a natureza "prefere" uma direção: ela distingue claramente a direita da esquerda.
Para recuperar esta harmonia perdida, dois físicos, Tsung-Dao Lee (nascido em 1926) e Chen-Ning Yang (nascido em 1922), tiveram uma ideia fascinante: Talvez exista um universo espelho, um mundo paralelo onde tudo está invertido. Este mundo simétrico compensaria os desequilíbrios do nosso e restauraria o equilíbrio global do cosmos.
A hipótese do mundo espelho parte de um princípio simples: para cada partícula conhecida, existiria uma partícula espelho, idêntica, mas invertida. Assim, haveria um elétron-espelho, um próton-espelho, um nêutron-espelho, e assim por diante. Juntas, essas partículas formariam uma matéria espelho, obedecendo a suas próprias forças, como um eletromagnetismo espelho ou uma interação fraca espelho.
Nosso mundo e este mundo espelho coexistiriam sem se misturar, conectados apenas pela gravidade ou por trocas de energia muito fracas entre fótons ordinários e fótons espelho.
Tal ideia é atraente porque poderia explicar um grande mistério: a matéria escura. Esta matéria invisível representaria mais de 80% da massa do universo, mas não emite luz. Se fosse composta de partículas espelho, isso explicaria por que só podemos detectá-la através de seus efeitos gravitacionais nas galáxias.
Em um mundo espelho, tudo estaria invertido: os aminoácidos seriam destros e os açúcares canhotos. Esta bioquímica espelho seria incompatível com a nossa, mas poderia ser igualmente estável e complexa. Em outras palavras, a vida espelho poderia existir, mas não poderíamos vê-la, tocá-la ou detectá-la com nossos instrumentos, pois não interagiria com a luz nem com nossas forças eletromagnéticas.
Tudo está invertido no mundo espelho. As partículas espelho têm as mesmas propriedades de massa e carga que as partículas ordinárias, mas suas interações estão "invertidas". As forças fundamentais (eletromagnetismo, interações fracas e fortes) agem ao contrário ou apenas entre partículas espelho. O tempo poderia fluir de maneira simétrica em relação ao nosso, e o espaço poderia ter uma orientação espelho. Este mundo espelho segue suas próprias regras físicas, completamente deslocadas em relação às nossas. Os fótons espelho existem e têm uma frequência, mas não interagem com nossos elétrons, pois os campos eletromagnéticos estão "invertidos" e confinados ao seu próprio universo.
Isso nos leva a repensar nossa definição de vida e matéria, e a imaginar um cosmos onde simetria e dualidade coexistem em uma escala fundamental.
| Entidade física | Contraparte espelho | Tipo de interação | Comentário |
|---|---|---|---|
| Elétron | Elétron espelho | Eletromagnetismo espelho | Mesma massa, spin e carga opostos |
| Hidrogênio | Hidrogênio espelho | Forças espelho internas | Pode formar galáxias espelho invisíveis |
| Aminoácido L | Aminoácido D | Bioquímica espelho | Incompatível com a vida terrestre |
| Luz visível | Fóton espelho | Apenas gravidade | Invisível para nossos detectores ópticos |
| Tempo | Tempo espelho | Setas do tempo espelho | Os processos ocorrem em ordem inversa ou simétrica |
| Espaço | Espaço espelho | Geometria e orientação espelho | Posição e orientação invertidas, mas leis físicas locais conservadas |
| Gravidade | Gravidade espelho | Gravitação | Pode interagir fracamente com nosso universo, influencia a estrutura cósmica |
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