T. Pyle / LIGO
Os Físicos estão um passo mais perto de descobrir as forças misteriosas do Universo, depois de terem descoberto como medir a gravidade quântica.
Através de uma nova técnica que utiliza ímanes levitantes, os cientistas conseguiram detetar a gravidade quântica de uma partícula minúsculas.
De acordo com o EurekAlert, os especialistas nunca compreenderam como funciona esta força a um nível microscópico. Na Teoria da Relatividade, Einstein argumentou que não existe nenhum experiência realista que possa mostrar uma versão quântica da gravidade.
Agora, os cientistas da Universidade de Southampton, em colaboração com físicos da Universidade de Leiden, nos Países Baixos, e do Instituto de Fotónica e Nanotecnologias, em Itália, detetaram uma atração gravitacional fraca numa partícula minúscula.
A equipa diz que esta descoberta, publicada na revista Science Advances, poderá abrir caminho para a descoberta da teoria da gravidade quântica.
Assim, para o estudo, os cientistas utilizaram ímanes levitantes para detetar a gravidade em partículas microscópicas, suficientemente pequenas para se situarem na fronteira do domínio quântico.
No decorrer do estudo, a equipa usou uma configuração que envolveu dispositivos supercondutores conhecidos como armadilhas, com campos magnéticos, detetores sensíveis e isolamento avançado de vibrações.
Com estes supercondutores magnéticos, a equipa fez levitar uma partícula minúscula, com 0,43mg de tamanho, a uma temperatura um centésimo de grau acima do zero absoluto — tendo conseguido medir a força de atração fraca — com apenas 30 attoNewtons (30×10-18 N) — exercida sobre a partícula levitada.
Segundo Tim Fuch, investigador da Universidade de Southampton e autor principal do estudo, “durante um século, os cientistas tentaram e não conseguiram compreender como a gravidade e a mecânica quântica funcionam em conjunto”.
“Agora que medimos com êxito sinais gravitacionais na massa mais pequena alguma vez registada, estamos um passo mais perto de perceber finalmente como funcionam em conjunto”, acrescentou o investigador.
Acrescenta ainda que “a partir daqui, começaremos a reduzir a escala da fonte utilizando esta técnica até atingirmos o mundo quântico em ambos os lados.
“Ao compreendermos a gravidade quântica, poderemos resolver alguns dos mistérios do nosso Universo — como o seu início, o que acontece no interior dos buracos negros ou a união de todas as forças numa grande teoria”.
Embora as regras do reino quântico não sejam totalmente compreendidas pela ciência, acredita-se que as partículas a uma escala microscópica interagem de forma diferente dos objetos de tamanho normal.
Os resultados abrem caminho a futuras experiências entre objetos e forças ainda mais pequenos.
Hendrik Ulbricht, professor de Física na Universidade de Southampton, afirmou que “estamos a alargar as fronteiras da ciência, o que poderá conduzir a novas descobertas sobre a gravidade e o mundo quântico”.
“A nossa nova técnica, que utiliza temperaturas extremamente baixas e dispositivos para isolar a vibração da partícula, será provavelmente o caminho a seguir para medir a gravidade quântica“, acrescentou.
“Desvendar estes mistérios ajudar-nos-á a desvendar mais segredos sobre o próprio tecido do Universo, desde as partículas mais pequenas até às estruturas cósmicas mais grandiosas”, concluiu.
