Balana que pesa o vcuo poder elucidar mistrio da energia escura

Publicidade

Espao

Redação do Site Inovação Tecnológica – 11/03/2024

Esquema do prottipo da balana incluindo a leitura ptica e a amostra de alumnio suspensa (em azul) e o contrapeso de lato (em laranja).
(Imagem: Annalisa Allocca et al. – 10.1140/epjp/s13360-024-04920-x)

Pesando o vcuo

Uma das principais tentativas de explicao sobre um dos grandes mistrios atuais da fsica prope que a energia escura nada mais do que a energia do vcuo, que poderia ser igual constante cosmolgica, um termo matemtico nas equaes da Teoria da Relatividade Geral de Einstein

S h um problema: Quando as medies so feitas, h uma diferena enorme entre a energia transportada pelas flutuaes aleatrias no vcuo do espao e a energia escura que impulsiona a expanso do Universo.

Annalisa Allocca e colegas da Universidade de Npoles Federico II, na Itlia, apresentaram agora o prottipo de um instrumento de medio ultrapreciso que, quando tornado ainda mais preciso, poder ser usado para medir a interao entre as flutuaes do vcuo e os campos gravitacionais. Com algumas melhorias adicionais j delineadas pela equipe, o instrumento poder eventualmente permitir lanar alguma luz sobre esse lado mais escuro do Universo.

Em um vcuo, as ondas eletromagnticas emergem e desaparecem constantemente atravs de flutuaes aleatrias, de modo que, mesmo que o espao no contenha matria, ele ainda carrega uma certa quantidade de energia.

A equipe italiana pretende justamente medir a influncia dessas flutuaes usando uma balana de viga de ltima gerao.

Balan

Esta a coisa real, instalado no Laboratrio SAR-GRAV, localizado em uma antiga mina subterrnea.
(Imagem: Annalisa Allocca et al. – 10.1140/epjp/s13360-024-04920-x)

Efeitos qunticos da gravidade

Projetado para operar em temperaturas de 90K (-183 C), o instrumento carrega uma pequena amostra de um supercondutor de alta temperatura em uma extremidade da viga em balano, inicialmente equilibrada por contrapesos na outra extremidade. Atravs de efeitos qunticos desencadeados pela sua interao com as flutuaes aleatrias do vcuo, a equipe prev que a amostra de alumnio supercondutor deve sofrer minsculas mudanas de peso.

Essas mudanas, por sua vez, poderiam ser detectadas usando interferometria. Isso envolveria a comparao das distncias percorridas por ambas as partes de um feixe de luz dividido medida que elas retornam de cada extremidade do feixe criado devido nova diferena de peso entre a amostra supercondutora e o contrapeso.

O estudo da equipe detalha os testes iniciais de um prottipo para o equilbrio da viga, testes que foram feitos em um laboratrio subterrneo na Sardenha, que apresenta nveis extremamente baixos de rudo ssmico.

Com base nos seus primeiros resultados, a equipe est confiante de que, quando concludo, o seu experimento final ser suficientemente sensvel para captar a interao entre as flutuaes do vcuo e os campos gravitacionais.

Bibliografia:

Artigo: Thermal noise-limited beam balance as prototype of the Archimedes vacuum weight experiment and B-L dark photon search
Autores: Annalisa Allocca, Saverio Avino, Enrico Calloni, Sergio Caprara, Massimo Carpinelli, Andrea Contu, Luca DOnofrio, Domenico DUrso, Rosario De Rosa, L. Errico, Marina Esposito, Gianluca Gagliardi, Marco Grilli, Valentina Mangano, Maria Marsella, Luca Naticchioni, Antonio Pasqualetti, Gianpiero Pepe, Maurizio Perciballi, Paola Puppo, Piero Rapagnani, Fulvio Ricci, Luigi Rosa, Carlo Rovelli, Davide Rozza, Paolo Ruggi, Naurang L. Saini, Valeria Sequino, Valeria Sipala, Daniela Stornaiuolo, Francesco Tafuri, Lucia Trozzo
Revista: The European Physical Journal
DOI: 10.1140/epjp/s13360-024-04920-x

Seguir Site Inovação Tecnológica no Google Notícias

Outras notcias sobre:

Mais tópicos