quarta-feira, 28 de maio de 2014

Ondulações no espaço

Se as medidas das ondas gravitacionais estiverem certas será um triunfo para a teoria de Einstein



(Galileu) Quando, em 1686, o grande físico inglês Isaac Newton propôs que a força gravitacional agia a enormes distâncias, pouca gente acreditou. Como o Sol pode influenciar a Terra e os planetas (e estes o Sol) sem contato? “Não arrisco uma hipótese”, disse Newton. “O que importa é que minha teoria funciona.” Essa força à distância deu dor de cabeça a Newton e seus seguidores. Parecia uma influência meio fantasmagórica, capaz de agir instantaneamente através do espaço. Na época, as pessoas acreditavam que só Deus podia fazer isso. E, para Newton, mesmo que às escondidas, a gravidade tinha mesmo a ver com o Criador.

Entra Einstein, e as coisas mudam radicalmente. A força da gravidade deixa de ser uma misteriosa ação para se tornar resultado da curvatura do espaço causada pela matéria. Como quando você senta no seu colchão: em torno do seu traseiro o espaço é bem curvo. Já mais longe, é plano. A gravidade pode ser descrita como a curvatura do espaço. E o espaço pode vibrar.

Para ver isso, imagine que você resolva pular no colchão. A cada salto, sua energia é transferida e se propaga para as extremidades. Ou seja, quando a distribuição de matéria varia no tempo, a curvatura do espaço (e o fluir do tempo) também varia. Essas alterações são conhecidas como ondas gravitacionais. Em 1916, Einstein previu que elas existem, já que o espaço responde à concentração de matéria. E mais, devem avançar com a velocidade da luz e não instantaneamente, como diria Newton. Mas como comprovar isso?

Efeitos gravitacionais são notoriamente fracos. Considere um desses ímãs de geladeira. Pequenino, tem uma força magnética mais poderosa do que a atração gravitacional da Terra inteira! Para observarmos ondulações no espaço-tempo precisamos de fenômenos astronômicos envolvendo quantidades imensas de matéria. Existem duas fontes principais: as que ocorrem com objetos astrofísicos, como estrelas de nêutrons e buracos negros, e as que têm origem cosmológica, onde o Universo como um todo participa da sua formação.

O prêmio Nobel de 1993 foi dado a Russell Hulse e Joseph Taylor pela descoberta de ondas gravitacionais num sistema binário de pulsares: um par de estrelas de nêutrons girando uma em torno da outra. Devido à atração gravitacional, elas vão espiralando e se aproximando, e sua energia é emitida na forma de ondas gravitacionais. Essa é uma detecção indireta. Para constatar diretamente são necessários equipamentos sensíveis, capazes de assinalar uma variação no seu comprimento menor do que o tamanho de um átomo (os comprimentos ondulam junto com o espaço). Mesmo com a alta precisão, nada foi detectado até o momento.

Outra opção é usar o universo primitivo como fonte de ondas gravitacionais. Foi o que ocorreu em março, quando cientistas anunciaram a medida de ondas gravitacionais vindas do Big Bang, o evento que marcou o início do tempo. Ainda é cedo para beber champanhe, mas se as medidas estiverem certas será um enorme triunfo não só para a teoria de Einstein, mas também para nossas ideias sobre o universo primordial.

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