ALPHA-g. Criado o primeiro detetor de antigravidade

Stu Shepherd / TRIUMF

ALPHA-g

O ALPHA-g está pronto para fazer a sua estreia: esta máquina de 200 quilos foi criada para medir os efeitos de uma suposta “antigravidade”.

Numa luta contra o tempo, os cientistas estão a apressar-se a ligar o novo detetor que irá explorar os efeitos da gravidade sobre a matéria antes que o o laboratório da Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear (CERN) seja desativado durante dois anos.

O detetor antigravidade foi proposto, pela primeira vez, em 2013. Nos últimos meses, os criadores do ALPHA-g trabalharam intensamente em Vancouver, no Canadá, para concluir a sua criação. Eis que, em julho, o ALPHA-g foi enviado para o CERN, o único local no mundo que pode fornecer a quantidade de antimatéria necessária para o seu funcionamento.

Como o CERN irá sofrer uma pausa, já no dia 12 de novembro, os cientistas pretendem, até lá, resolver os problemas técnicos que surjam e conduzir algumas experiências de antigravidade no instrumento.

Entender se a antimatéria obedece às mesmas leis da gravidade, como a matéria, é um passo importante para confirmar décadas de teorias postuladas por físicos.

A antimatéria é exatamente como a matéria regular, aquela que compõe as estrelas, planetas e todos os objetos observáveis no universo. No entanto, exibe algumas propriedades quânticas opostas. Enquanto que a matéria regular tem eletrões carregados negativamente, a antimatéria tem positrões, carregados positivamente, por exemplo.

E no que diz respeito às propriedades gravitacionais, serão elas semelhantes ou opostas? Por outras palavras, a antimatéria cai para cima ou para baixo?

A grande aposta para responder a esta pergunta é o detetor ALPHA-g. Enquanto outros detetores ALPHA eram orientados horizontalmente com câmaras estreitas, o mais recente é orientado verticalmente.

Com 2,3 metros de altura, o ALPHA-g possui enormes rolos que circundam a câmara, criando um campo magnético capaz de conter átomos de “anti-hidrogénio” como se estivessem presos numa garrafa de plástico.

Na prática, em vez de uma garrafa normal, imagine uma garrafa com uma tampa na parte superior e na parte inferior. Durante as experiências, o campo magnético deve ser manipulado com precisão para que as tampas, tanto a superior como a inferior ,“se abram” simultaneamente.

Através desta experiência, os físicos conseguirão observar se os átomos de anti-hidrogénio caem como a matéria normal na presença do campo gravitacional da Terra, ou se se movem para cima, desafiando a gravidade.

Ainda que esta última possibilidade seja muito improvável, se for observada, a nossa compreensão atual do universo, conforme descrito pela teoria da relatividade geral de Einstein, precisará de ser revista. “Se nos depararmos com alguma diferença entre o hidrogénio e o anti-hidrogénio, precisaremos de reescrever a teoria“, explica Makoto Fujiwara, cientista líder da equipa.

Daqui a dois anos, quando o CERN reabrir, os cientistas querem obter medições repetidas e mais precisas dos efeitos gravitacionais da antimatéria. Por enquanto, a equipa do ALPHA espera, pelo menos, observar se a antimatéria sobe ou desce.

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