Um grupo de pesquisadores propôs um experimento pioneiro que pode permitir a visualização direta da gravidade, ou mais especificamente, da partícula hipotética conhecida como “gráviton”, pela primeira vez.
Segundo o IFL Science, o experimento, descrito pelo professor de física Igor Pikovski, do Stevens Institute of Technology, utiliza um ressonador acústico e técnicas de detecção de estado energético conhecidas como “sensoriamento quântico”.
Essa abordagem poderia representar um grande avanço no entendimento da natureza fundamental da gravidade, que historicamente tem sido um desafio para os físicos quantizarem ao nível de partículas.
- Tentativa de quantização da gravidade: diferentemente de outras forças fundamentais, a gravidade ainda não foi quantizada, o que significa que não podemos observar seus efeitos no nível de partículas muito pequenas, como podemos com forças como a nuclear forte e fraca.
- Método do experimento: o experimento proposto utiliza um cilindro maciço de alumínio resfriado ao seu estado quântico mais baixo. A passagem de ondas gravitacionais deveria distorcer o cilindro, permitindo medições das vibrações que indicariam mudanças minúsculas de energia à medida que os grávitons são absorvidos.
- Desafios tecnológicos: embora o experimento seja promissor, a tecnologia atual ainda não alcançou a sensibilidade necessária para detectar essas mudanças ao nível de massa necessária. No entanto, avanços tecnológicos rápidos e novas ideias estão sendo desenvolvidas para facilitar essa detecção.
Explorando o gráviton
O conceito de gráviton surge da analogia com outras partículas conhecidas que intermedeiam forças fundamentais, como os glúons para a força forte e os bósons W e Z para a força fraca. Embora ainda não tenhamos observado grávitons, os físicos sugerem que, se eles existirem, provavelmente seriam partículas sem massa, dado que as ondas gravitacionais se propagam à velocidade da luz.
Os detectores de ondas gravitacionais já confirmaram a existência dessas ondas, mas captar grávitons individuais provou ser muito mais complicado.
O experimento proposto por Pikovski é inspirado no efeito fotoelétrico, que foi fundamental para o desenvolvimento da teoria quântica da luz por Albert Einstein. Neste caso, as ondas gravitacionais substituiriam as ondas eletromagnéticas, com energia sendo trocada entre o material e as ondas apenas em etapas discretas.
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Germain Tobar, estudante de pós-graduação da Universidade de Estocolmo envolvido no estudo, explica que observar os “saltos quânticos” no material poderia indicar a absorção de um gráviton, referindo-se a isso como o “efeito gravito-fonônico”.
Apesar dos desafios, a equipe está otimista que, com o progresso tecnológico, em breve poderemos encontrar, ou ao menos impor limitações mais precisas na busca pelo gráviton, desvendando mais um mistério do universo.