m levitando poder dizer se gravidade quntica ou no

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Redação do Site Inovação Tecnológica – 28/02/2024

Impresso artstica do experimento proposto para medir se a gravidade quntica ou no.
(Imagem: University of Southampton)

Gravidade quntica

Os cientistas esto um passo mais perto de desvendar as foras misteriosas do Universo depois de idealizarem um experimento para medir a fora da gravidade em nvel microscpico, para aferir se ela produz efeitos no mundo quntico.

Os fsicos nunca entenderam completamente como a fora descrita por Isaac Newton funciona no minsculo reino quntico. Mesmo Einstein ficou confuso com a gravidade quntica e, na sua teoria da relatividade geral, disse que no existia nenhuma experincia realista que pudesse mostrar uma verso quntica da gravidade.

H pouco mais de um ms, uma equipe britnica publicou uma proposta para usar diamantes levitando no vcuo para medir se a gravidade quntica ou no.

Agora, membros da mesma equipe anunciaram uma nova proposta, ainda mais fcil de ser executada: Levitar ms para detectar a gravidade em partculas microscpicas, pequenas o suficiente para chegar ao reino quntico.

Em busca da gravidade quntica

O experimento agora proposto envolve componentes supercondutores, conhecidos como armadilhas, com campos magnticos, detectores sensveis e um avanado sistema de isolamento contra vibraes.

Esse aparato servir para levitar magneticamente um minsculo m de neodmio, pesando cerca de 0,5 miligrama, de modo a neutralizar a gravidade da Terra. Pequenas alteraes no campo magntico do m, criadas pela influncia gravitacional de objetos que forem colocados prximos, podero ento ser convertidas em uma medida da fora gravitacional.

A equipe calcula que, com uma massa de teste de 1 quilograma girando nas proximidades do aparato, ser possvel medir uma fora de 30 attonewtons na partcula magntica levitada – um attonewton um bilionsimo de um bilionsimo de newton (10-18 newtons).

Diagrama esquemtico da configurao experimental proposta.
(Imagem: Tim M. Fuchs et al. – 10.1126/sciadv.adk2949)

Melhorias necessrias

Tim Fuchs e seus colegas reconhecem que o experimento no perfeito, j que a massa de teste precisar estar em movimento na velocidade certa para criar uma ressonncia gravitacional com o m – caso contrrio a fora no ser forte o suficiente para ser captada. Contudo, eles tambm afirmam que o aparato abra as portas para experimentos futuros entre objetos e foras ainda menores.

Na verdade, para dar resultados conclusivos, ser necessrio encolher a massa de teste para um tamanho semelhante ao da partcula magntica levitada, para que a gravidade possa ser testada enquanto as partculas apresentem efeitos qunticos, como entrelaamento ou superposio. E isso exigir atingir nveis de preciso em cada parte do experimento que ainda no sabemos se ser possvel com a tecnologia atual.

“Nossa nova tcnica, que utiliza temperaturas extremamente baixas e dispositivos para isolar a vibrao da partcula, provavelmente provar o caminho a seguir para medir a gravidade quntica. Desvendar esses mistrios nos ajudar a desvendar mais segredos sobre a prpria estrutura do Universo, desde as menores partculas at as maiores estruturas csmicas,” disse o professor Hendrik Ulbricht, da Universidade de Southampton.

Bibliografia:

Artigo: Measuring gravity with milligram levitated masses
Autores: Tim M. Fuchs, Dennis G. Uitenbroek, Jaimy Plugge, Noud van Halteren, Jean-Paul van Soest, Andrea Vinante, Hendrik Ulbricht, Tjerk H. Oosterkamp
Revista: Science Advances
Vol.: 10, Issue 8
DOI: 10.1126/sciadv.adk2949

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