Medido o menor campo gravitacional até agora

Essa medição foi conseguida através de esferas de ouro com um milímetro de raio.

Foto
A medição foi feita entre duas esferas de ouro Tobias Westphal/Universidade de Viena

Foi medido o menor campo gravitacional que se conhece até agora, anuncia-se na edição desta semana da revista científica Nature. Essa medição foi conseguida através de esferas de ouro com um milímetro de raio e poderá vir a contribuir em experiências que explorem novas áreas da física fundamental. O trabalho foi realizado por uma equipa com cientistas da Universidade de Viena e da Academia Austríaca de Ciências. 

Para a experiência, a equipa usou esferas de ouro com massas de cerca de 90 miligramas e um milímetro de raio. “Precisávamos de um objecto que fosse pequeno, mas que fosse também relativamente pesado”, refere ao PÚBLICO Hans Hepach, cientista da Academia Austríaca de Ciências e um dos autores do trabalho. “O ouro é denso, mas homogéneo, o que significa que o centro da gravidade está exactamente no centro geométrico da esfera.” O cientista destaca que isto é importante, porque a precisão da experiência aumenta com o conhecimento da forma e distribuição das massas envolvidas.

Foto
Na experiência foram usadas esferas com um milímetro de raio Arkitek Scientific

Num resumo sobre o trabalho, a equipa explica que, por exemplo, efeitos acústicos e sísmicos na experiência eram minimizados ao ligar uma das esferas a uma câmara de vácuo. Já a outra esfera era periodicamente movida para mais perto da primeira esfera, “o que permitiu o isolamento do acoplamento gravitacional”, refere-se. Já uma gaiola de Faraday foi usada para bloquear forças electromagnéticas.

Este foi então o menor campo gravitacional que se conseguiu medir até agora. “É empolgante ver quão pequeno podemos tornar a força gravitacional entre as duas massas e medi-la”, nota Hans Hepach. As experiências anteriores deste género tinham usado objectos, pelo menos, dez vezes mais pesados, de acordo com o cientista.

Quais os contributos da nova experiência? No resumo, os autores do trabalho referem que confirma o que já se esperava e se sabia através da física newtoniana, em que “a força gravitacional entre as duas esferas depende das suas massas e das suas distâncias”. Também se sugere que a sensibilidade da experiência tem o potencial de ser melhorada e pode permitir a medição de forças gravitacionais através de objectos ainda mais pequenos.

Para Hans Hepach, a medição de um campo gravitacional com objectos que têm aproximadamente o tamanho e peso de uma joaninha “expandirá a nossa compreensão da gravidade para um novo regime de massa”. Além disso, refere que uma importante questão em aberto na física é a existência de matéria escura, o que poderá explicar melhor a evolução do Universo a uma grande escala. “Muitas dessas hipóteses requerem um desvio das leis conhecidas da gravidade a uma pequena escala e pequenas distâncias. Já estamos a investigar isso através do conjunto actual de dados”, informa o cientista.

Esta experiência pode ainda guiar os cientistas por outros caminhos. “A gravidade está omnipresente nas nossas vidas, mas a nossa compreensão sobre ela ainda permanece incompleta”, alerta Hans Hepach. “É actualmente desconhecido se a gravidade precisa de uma descrição quântica.” Portanto, para o investigador, é fascinante ver como a gravidade se comporta em objectos que se aproximam do regime quântico. “Esta questão só pode ser respondida através de experiências que requererão um isolamento quase perfeito do ambiente para se observar os efeitos quânticos. A nossa experiência é um primeiro passo nessa direcção.”