Pesquisa apresenta plano para detectar a indescritível partícula de gravidade

Por mais de um século, os grávitons, partículas de gravidade hipotéticas associadas à força que rege o universo, têm escapado da detecção científica.

Entretanto, um estudo recente liderado por pesquisadores suecos sugere um experimento inovador que, em teoria, pode detectar esses escorregadios objetos quânticos.

Assim como os fótons são as partículas mediadoras da força no campo eletromagnético, os grávitons seriam responsáveis por transmitir a força da gravidade.

Porém, devido à sua interação extremamente fraca, eles nunca foram observados, e muitos físicos consideram essa detecção quase impossível.

Desafiando esse ceticismo, pesquisadores da Universidade de Estocolmo trouxeram um experimento que conseguiria verificar esse tal “efeito gravito-fonônico”.

Com isso, possivelmente, poderemos capturar grávitons individuais pela primeira vez. O estudo está na revista Nature Communications.

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Tecnologia necessária ainda não existe

Embora essa ideia sobre a partícula da gravidade seja uma ideia simples, ela é extremamente ambiciosa: resfriar uma barra de alumínio de 1.800 kg a uma temperatura quase ao zero absoluto, conectá-la a sensores quânticos de altíssima sensibilidade e aguardar a passagem de ondas gravitacionais.

Quando essas ondas interagirem com a barra, elas provocariam vibrações minúsculas que os sensores registrariam como uma série de saltos quânticos entre diferentes níveis de energia. Cada salto indicaria a possível detecção de um gráviton individual.

Para validar os sinais detectados, os dados seriam comparados com os do LIGO (Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferômetro a Laser), a fim de descartar interferências de fundo.

O principal desafio, porém, é que os sensores quânticos necessários para essa detecção ainda não foram desenvolvidos. Mesmo assim, os pesquisadores estão otimistas de que a tecnologia necessária poderá ser viabilizada em breve.

Thomas Beitel, físico teórico e um dos autores do estudo, comentou sobre o assunto em um comunicado. Ele explica que estão confiantes de que esse experimento funcionará no futuro.

Ele destaca que a possibilidade de detectar grávitons deve impulsionar o desenvolvimento da tecnologia de detecção quântica. Com um pouco de sorte, conseguirão capturar grávitons individuais em breve.

Mistério

A gravidade, uma das quatro forças fundamentais da física, permanece a mais misteriosa, apesar de sua presença constante no nosso cotidiano.

Enquanto outras forças já têm suas partículas mediadoras, como os fótons no eletromagnetismo, a gravidade ainda não conta com a detecção do hipotético gráviton, o que dificulta sua integração ao Modelo Padrão da física quântica.

O experimento proposto pode se inspirar pelos trabalhos pioneiros de Joseph Weber, que, nos anos 1960, tentou detectar ondas gravitacionais utilizando cilindros de alumínio.

Embora Weber tenha alegado uma descoberta em 1969, seus resultados não foram reproduzidos, e as ondas gravitacionais só foram confirmadas décadas mais tarde, em 2015, pelo LIGO.

Agora, com avanços tecnológicos, como o resfriamento criogênico e a proteção contra ruídos, o experimento das partículas de gravidade pode finalmente conseguir capturar grávitons.

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Expectativas

As ondas gravitacionais que acontecem nas colisões de estrelas de nêutrons, dentro do alcance do LIGO, são os melhores candidatos. Estima-se que, a cada evento, um undecilhão de grávitons atravessaria a barra de alumínio, mas apenas uma pequena fração entraria por absorvição.

Embora os sensores quânticos ainda estejam em fase de desenvolvimento, a equipe de pesquisa permanece otimista.

Eles explicam que já conseguiram detectar saltos quânticos em materiais recentemente. No entanto, ainda não encontraram o elemento nas massas necessárias para este experimento, comenta Germain Tobar, coautor do estudo. No entanto, a tecnologia necessária está cada vez mais próxima.

Isso traz mais esperança de conseguir não apenas comprovar, mas encontrar e estudar as partículas da gravidade em um futuro próximo. Será o próximo passo no campo da ciência molecular.

Fonte: Olhar Digital

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