(FOLHAPRESS) – Est\u00e1 em todos os livros de f\u00edsica: objetos num campo gravitacional caem sempre na mesma velocidade, pouco importando sua massa e de que s\u00e3o feitos. Mas com qual grau de confian\u00e7a sabemos disso?<\/p>\n
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Os resultados finais de um experimento espacial a fim de testar o chamado princ\u00edpio da equival\u00eancia acabam de ser publicados e empurram a precis\u00e3o cem vezes mais que medi\u00e7\u00f5es anteriores, atingindo uma precis\u00e3o de uma parte em mil trilh\u00f5es, o que os f\u00edsicos de forma econ\u00f4mica escrevem como 10-15.<\/p>\n
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Publicado no peri\u00f3dico Physical Review Letters e encabe\u00e7ado por Pierre Touboul, da Universidade Paris Saclay, o trabalho traz os frutos da miss\u00e3o Microscope, um sat\u00e9lite de pequeno porte (pouco mais de 300 kg) desenvolvido pelo Cnes (ag\u00eancia espacial francesa) em coopera\u00e7\u00e3o com a ESA (sua contraparte europeia).<\/p>\n
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Ap\u00f3s seu lan\u00e7amento, em 2016, a miss\u00e3o passou dois anos e meio colhendo resultados de um experimento tecnicamente desafiador, embora simples em sua descri\u00e7\u00e3o: consistia em cilindros, de tit\u00e2nio ou platina, colocados no interior da espa\u00e7onave para experimentar a queda livre sob o campo gravitacional da Terra, em \u00f3rbita.<\/p>\n
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Os cilindros, quando amea\u00e7avam sair do lugar por conta de pequenas perturba\u00e7\u00f5es no sat\u00e9lite, eram mantidos na posi\u00e7\u00e3o por for\u00e7as eletrost\u00e1ticas (geradas por cargas el\u00e9tricas em repouso). Medindo eventuais diferen\u00e7as nesse processo de ajuste entre os cilindros, os cientistas em ess\u00eancia mediam se os objetos estavam “caindo” em velocidades diferentes. Durante todo o tempo de experimenta\u00e7\u00e3o, n\u00e3o estiveram.<\/p>\n
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\u00c9 uma vers\u00e3o ultrassofisticada de um experimento realizado no s\u00e9culo 17 por Galileu Galilei, ao deixar esferas de massas diferentes correrem por planos inclinados para medir o tempo de descida. (Dizem at\u00e9 que ele teria feito uma demonstra\u00e7\u00e3o mais dram\u00e1tica ao soltar dois objetos do alto da torre de Pisa, mas a maioria dos historiadores acredita que esse foi apenas um experimento mental.)<\/p>\n
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Desde ent\u00e3o, incont\u00e1veis testes foram realizados para demonstrar o mesmo fato emp\u00edrico com confian\u00e7a cada vez maior. Um dos mais dram\u00e1ticos (embora nada precisos) foi realizado pelo astronauta David Scott, da Apollo 15, na superf\u00edcie da Lua, em 1971: ele deixou cair uma pena e um martelo e viu ambos irem ao solo simultaneamente (na Terra, a atmosfera atrapalharia a descida da pena).<\/p>\n
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J\u00e1 os melhores realizados antes do Microscope haviam atingido precis\u00e3o de 10-13. Projetado para fazer cem vezes melhor, o sat\u00e9lite franc\u00eas produziu resultados parciais em 2017, levando esse valor a 10-14. Agora, com a conclus\u00e3o das an\u00e1lises, chegou-se ao cobi\u00e7ado 10-15.<\/p>\n
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Para que tanto teste? O leitor pode se perguntar de onde vem a obsess\u00e3o de testar um fen\u00f4meno como esse at\u00e9 seus limites mais extremos. A resposta est\u00e1 na teoria da relatividade geral, nossa melhor resposta at\u00e9 hoje para descrever a gravidade. O princ\u00edpio da equival\u00eancia, embora seja puramente emp\u00edrico, est\u00e1 na base da teoria.<\/p>\n
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Partindo do princ\u00edpio da equival\u00eancia galileano, mais bem elaborado por Isaac Newton, Einstein concebeu uma vers\u00e3o generalizada que indicava n\u00e3o s\u00f3 que qualquer objeto, independentemente de sua natureza e massa, cai na mesma velocidade sob um campo gravitacional, mas que estar em queda livre num campo gravitacional e estar em repouso longe de qualquer campo gravitacional s\u00e3o essencialmente a mesma coisa, e as mesmas leis da f\u00edsica se aplicam aos dois casos.<\/p>\n
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“H\u00e1 duas defini\u00e7\u00f5es para massa, uma que a v\u00ea como uma resist\u00eancia a ser colocada em movimento [a chamada in\u00e9rcia], e a segunda a interpreta como uma ‘fonte’ de campo gravitacional. No caso, a deforma\u00e7\u00e3o no espa\u00e7o-tempo que ela causaria \u00e9 a atra\u00e7\u00e3o que ela provoca em outros corpos massivos”, explica C\u00e1ssio Leandro Barbosa, astrof\u00edsico do Centro Universit\u00e1rio FEI. “A primeira \u00e9 newtoniana, e a segunda, einsteiniana. O princ\u00edpio da equival\u00eancia \u00e9 o casamento das duas.”<\/p>\n
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O problema: embora sensato e consistente com os experimentos j\u00e1 realizados, o princ\u00edpio da equival\u00eancia \u00e9 s\u00f3 isso mesmo, um princ\u00edpio, um pressuposto. Claramente, \u00e9 uma \u00f3tima aproxima\u00e7\u00e3o da realidade. Mas seria uma aproxima\u00e7\u00e3o absoluta?<\/p>\n
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Os f\u00edsicos t\u00eam motivos para acreditar que talvez n\u00e3o. Isso porque ainda h\u00e1 um casamento a ser realizado: o da relatividade geral com a mec\u00e2nica qu\u00e2ntica. A primeira \u00e9 uma teoria cl\u00e1ssica, no sentido de que descreve espa\u00e7o, tempo, mat\u00e9ria e energia como cont\u00ednuos -algo que sempre pode ser dividido, indefinidamente.<\/p>\n
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J\u00e1 a segunda \u00e9 qu\u00e2ntica, ou seja, pressup\u00f5e que a natureza tem uma granula\u00e7\u00e3o m\u00ednima de todos os seus par\u00e2metros fundamentais. Chega a um ponto em que voc\u00ea n\u00e3o pode mais dividir a mat\u00e9ria ou mesmo o espa\u00e7o.<\/p>\n
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S\u00e3o, portanto, vis\u00f5es contrapostas da natureza. Como podem ser as duas perfeitamente verdadeiras? Para a grande maioria dos problemas f\u00edsicos, essa \u00e9 uma quest\u00e3o que n\u00e3o incomoda. Normalmente, a mec\u00e2nica qu\u00e2ntica descreve bem tudo que \u00e9 muito pequeno, e a relatividade, o que \u00e9 muito grande. Cada um no seu quadrado.<\/p>\n
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O drama \u00e9 quando as duas precisam operar juntas, em circunst\u00e2ncias radicais, como no interior de buracos negros ou mesmo no Big Bang, momento que deu in\u00edcio ao Universo como o conhecemos. Para entender mais profundamente esses fen\u00f4menos, \u00e9 preciso casar as duas teorias.<\/p>\n
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Ao buscar rachaduras em um princ\u00edpio basilar da relatividade geral, os cientistas na verdade procuram uma pista de como ela pode ser reescrita de forma a se encaixar com a mec\u00e2nica qu\u00e2ntica. A miss\u00e3o francesa Microscope tentou e s\u00f3 confirmou mais uma vez o sucesso estonteante do princ\u00edpio da equival\u00eancia. Mas j\u00e1 h\u00e1 projeto para a Microscope 2, que deve elevar a precis\u00e3o a 10-17 -e quem sabe encontrar uma t\u00e3o buscada viola\u00e7\u00e3o.<\/p>\n
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Por ora, as conclus\u00f5es tiradas por Galileu com suas esferas e planos inclinados, bem como por Einstein e sua vis\u00e3o da gravidade como uma curvatura do espa\u00e7o-tempo, seguem perfeitamente (e n\u00e3o apenas aproximadamente) v\u00e1lidas.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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