Físicos conseguem detectar a fraca atração gravitacional em uma pequena partícula com uma nova técnica que usa ímãs levitantes
Você já se perguntou como a gravidade funciona no mundo quântico, onde as leis da física são diferentes das que conhecemos no nosso dia a dia? Essa é uma questão que desafia os cientistas há muito tempo, pois a gravidade é a única força fundamental da natureza que ainda não foi descrita pela mecânica quântica, a teoria que explica o comportamento dos átomos e das partículas subatômicas.
Até mesmo Einstein, que formulou a teoria da relatividade geral, que descreve a gravidade como uma curvatura do espaço-tempo, admitiu que não havia um experimento realista que pudesse mostrar uma versão quântica da gravidade. Mas agora, físicos da Universidade de Southampton, em colaboração com cientistas da Europa, conseguiram detectar uma fraca atração gravitacional em uma pequena partícula usando uma nova técnica. Eles afirmam que isso pode abrir caminho para encontrar a tão procurada teoria da gravidade quântica.
O experimento, publicado na revista Science Advances, usou uma sofisticada montagem envolvendo dispositivos supercondutores, chamados de armadilhas, que levitam um pequeno ímã em uma câmara de vácuo, e medem seu movimento usando detectores sensíveis. Eles também usaram campos magnéticos e isolamento avançado de vibração para proteger o experimento do ruído externo. Eles mediram uma fraca atração, de apenas 30 attonewtons, em uma partícula de 0,43 miligramas de massa, pequena o suficiente para se aproximar do mundo quântico.
Os resultados abrem a possibilidade de realizar futuros experimentos entre objetos e forças ainda menores, disse o professor de física Hendrik Ulbricht, da Universidade de Southampton. Ele acrescentou: “Estamos empurrando os limites da ciência que podem levar a novas descobertas sobre a gravidade e o mundo quântico. Nossa nova técnica, que usa temperaturas extremamente baixas e dispositivos para isolar a vibração da partícula, provavelmente será o caminho a seguir para medir a gravidade quântica. Ao compreender a gravidade quântica, poderemos resolver alguns dos mistérios do nosso universo – como ele começou, o que acontece dentro dos buracos negros, ou unir todas as forças em uma grande teoria.”
O mundo quântico ainda não é totalmente compreendido pela ciência – mas acredita-se que as partículas e as forças em uma escala microscópica interajam de forma diferente dos objetos de tamanho normal. Os pesquisadores de Southampton conduziram o experimento com cientistas da Universidade de Leiden, na Holanda, e do Instituto de Fotônica e Nanotecnologias, na Itália, com financiamento da União Europeia Horizon Europe EIC Pathfinder grant (QuCoM).
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