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Detectado o menor campo gravitacional já resgistrado, por cientistas

Os cientistas à frente do estudo detectaram o menor campo gravitacional já registrado, o que pode ampliar a presença da propriedade para além da Teoria da Relatividade.

Detectado o menor campo gravitacional já resgistrado, por cientistas
Foto : Reprodução

Das quatro forças conhecidas pela física contemporânea, apenas uma não se integrou, ainda, ao Modelo Padrão, que descreve como partículas subatômicas se comportam, mas um experimento realizado por pesquisadores da Universidade de Viena, Áustria, pode auxiliar na busca por um princípio unificado. Os cientistas à frente do estudo detectaram o menor campo gravitacional já registrado, o que pode ampliar a presença da propriedade para além da Teoria da Relatividade.

Sabe-se de que maneira interações forte e fraca e força eletromagnética, por exemplo, atuam sobre a matéria mesmo em escalas minúsculas. Entretanto, afirmar isso em relação à gravidade fica um pouco mais difícil, uma vez que ela tende a "se desfazer" no mundo quase invisível, impedindo a compreensão plena de singularidades nos centros de buracos negros, por exemplo. Sendo assim, com descoberta, proporcionada por duas esferas de ouro que medem 2 milímetros de diâmetro, pistas esclarecedoras podem estar a caminho.

"Esta foi apenas uma análise de prova de conceito para a criação de um sensor capaz de medir acelerações muito pequenas e estabelecer métodos que nos permitiriam detectar forças gravitacionais ainda menores", explica o coautor Jeremias Pfaff ao Live Science. "A longo prazo, gostaríamos de responder como é o campo gravitacional de um objeto quântico em uma superposição, mas há muito a ser feito no caminho."

Efeito borboleta

Tecnologias há muito presentes em laboratórios possibilitaram que a abordagem funcionasse. Afinal, a balança de torção, essencial para os resultados da pesquisa, foi criada em 1798 pelo cientista inglês Henry Cavendish, que buscava medir a densidade da Terra e, a partir dela, a constante gravitacional. 

Como era de se esperar, desta vez, uma versão minúscula do dispositivo é que entrou em ação, pois a força pela qual a equipe procurava era equivalente à experimentada por um terço de uma célula do sangue humano em nosso planeta.

O aparelho é composto de uma barra horizontal suspensa em seu centro por um fio com duas massas presas, uma em cada extremidade. Se uma pequena força for aplicada ao longo do eixo horizontal da barra, o fio torcerá e os cientistas podem medi-la com base no quanto a barra girou.

Das quatro forças conhecidas pela física contemporânea, apenas uma não se integrou, ainda, ao Modelo Padrão, que descreve como partículas subatômicas se comportam, mas um experimento realizado por pesquisadores da Universidade de Viena, Áustria, pode auxiliar na busca por um princípio unificado. Os cientistas à frente do estudo detectaram o menor campo gravitacional já registrado, o que pode ampliar a presença da propriedade para além da Teoria da Relatividade.

Sabe-se de que maneira interações forte e fraca e força eletromagnética, por exemplo, atuam sobre a matéria mesmo em escalas minúsculas. Entretanto, afirmar isso em relação à gravidade fica um pouco mais difícil, uma vez que ela tende a "se desfazer" no mundo quase invisível, impedindo a compreensão plena de singularidades nos centros de buracos negros, por exemplo. Sendo assim, com descoberta, proporcionada por duas esferas de ouro que medem 2 milímetros de diâmetro, pistas esclarecedoras podem estar a caminho.

"Esta foi apenas uma análise de prova de conceito para a criação de um sensor capaz de medir acelerações muito pequenas e estabelecer métodos que nos permitiriam detectar forças gravitacionais ainda menores", explica o coautor Jeremias Pfaff ao Live Science. "A longo prazo, gostaríamos de responder como é o campo gravitacional de um objeto quântico em uma superposição, mas há muito a ser feito no caminho."

Jeremias Pfaff, coautor do estudo.Fonte:  Reprodução 

Efeito borboleta

Tecnologias há muito presentes em laboratórios possibilitaram que a abordagem funcionasse. Afinal, a balança de torção, essencial para os resultados da pesquisa, foi criada em 1798 pelo cientista inglês Henry Cavendish, que buscava medir a densidade da Terra e, a partir dela, a constante gravitacional. 

Como era de se esperar, desta vez, uma versão minúscula do dispositivo é que entrou em ação, pois a força pela qual a equipe procurava era equivalente à experimentada por um terço de uma célula do sangue humano em nosso planeta.

O aparelho é composto de uma barra horizontal suspensa em seu centro por um fio com duas massas presas, uma em cada extremidade. Se uma pequena força for aplicada ao longo do eixo horizontal da barra, o fio torcerá e os cientistas podem medi-la com base no quanto a barra girou.

Exemplo de balança de torção, inventada em 1798.Fonte:  Reprodução 

Neste caso, as esferas de ouro participaram do experimento, aliadas à adição de uma terceira em estreita proximidade. Logo, os pesquisadores puderam medir a força da gravidade entre a invasora e as esferas anexadas – certificando-se de que nada atrapalhasse o andamento do processo.

"O ambiente urbano também está longe do ideal", disse Pfaff, após indicar que a força sob análise era de 9 × 10 ^ menos 14 N. "Foi impressionante ver que não somos apenas sensíveis a pequenos terremotos, mas também ao bonde local e aos ônibus individuais. Fomos até capazes de ver a maratona da cidade de Viena em nossos dados", brincou o cientista.

Para contornarem tais obstáculos, os responsáveis pela pesquisa inundaram a área ao redor do aparelho com nitrogênio ionizado antes de colocá-lo no vácuo e destacaram o minúsculo sinal movendo as duas esferas presas à balança de torção muito, muito lentamente, já que seria bem mais fácil encontrar qualquer coisa em comparação a uma configuração estacionária.

O resultado? Além de detectarem a intensidade da força dos objetos e sua própria medição para a constante gravitacional, notaram que a gravidade seguiu as mesmas regras percebidas em escalas maiores. O conhecimento acumulado por séculos, então, está fora de perigo.

Compreendendo a realidade

Lacunas de imagens do Universo, espera-se, serão, aos poucos, preenchidas com a evolução do método. Dentre os planos de Jeremias e sua equipe está tornar o experimento ainda mais sensível para que possam captar sinais menores de massas pelo menos mil vezes mais leves e em distâncias mais curtas.

De acordo com eles, tal conquista traria avanços à criação de uma teoria que se aplique ao que se conhece e àquilo que permanece, em grande parte, misterioso, como a existência de matéria escura.

"Expandir nosso conhecimento sobre essa força indescritível pode nos ajudar a reunir dicas para encontrarmos uma compreensão mais fundamental de nossa realidade física", finaliza Pfaff, empolgado com o que a gravidade ainda tem a revelar.

Informações: TecMundo

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