Uma recente descoberta quântica forneceu evidências experimentais para uma teoria de décadas sobre o processo de decaimento de partículas hipotéticas conhecidas como monopolos. Os monopolos, se existirem, carregariam um único pólo magnético, ao contrário dos ímãs normais que possuem pólos norte e sul. A sua existência prevista deriva de certas grandes teorias unificadas que tentam unificar as forças fundamentais da natureza.

A teoria em questão, proposta na década de 1970 pelos físicos Gerard 't Hooft e Alexander Polyakov, sugere que os monopolos podem decair através de um processo denominado produção de pares de Schwinger. Neste processo, o forte campo magnético de um monopolo dá origem à criação espontânea de um par de partículas – um elétron e um pósitron – a partir do vácuo. O monopolo perde energia neste processo, fazendo com que ela irradie e eventualmente decaia.

Para testar esta teoria, uma equipe de pesquisadores liderada por físicos da Universidade da Califórnia, Berkeley, conduziu experimentos usando íons aprisionados e simulações quânticas. Eles criaram um simulador quântico semelhante ao campo magnético de um monopolo, controlando com precisão as interações entre íons individuais. Ao medir as propriedades dos íons aprisionados, eles observaram padrões consistentes com o processo de produção de pares de Schwinger.

Esta verificação experimental marca um avanço significativo na nossa compreensão do comportamento dos monopolos, ainda que num ambiente simulado. Embora a existência de monopolos não tenha sido confirmada experimentalmente até à data, esta descoberta quântica fortalece o quadro teórico em torno das suas propriedades hipotéticas e mecanismos de decaimento.

Os resultados desta pesquisa foram publicados na revista "Nature". A capacidade de estudar o decaimento de monopolos num ambiente controlado abre caminho para futuras investigações sobre as propriedades fundamentais das cargas magnéticas e contribui potencialmente para grandes teorias unificadas que procuram unificar as leis da física.