Físicos encontram o ‘Santo Graal’ da Relatividade

by Diário do Vale

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Lembra daquela história dos cavaleiros medievais, que viviam procurando um cálice sagrado, o Santo Graal? Que acabou sendo encontrado pelo Indiana Jones naquele filme de 1989? Semana passada os físicos do laboratório LIGO acharam um tesouro bem mais raro. Eles detectaram as ondas gravitacionais que tinham sido previstas em 1915 pelo físico Albert Einstein. Levou cem anos para confirmar esta última previsão da Teoria Geral da Relatividade. Ao anunciar a descoberta, no dia 11 de fevereiro, o cientista David Reitze não escondia a sua satisfação. Ele e sua equipe já podem começar a pensar em como vão gastar o dinheiro do Prêmio Nobel da Física. Não tem para ninguém, foi a descoberta do século no campo da astrofísica. Comparável ao que significou, no século passado, a detecção da radiação cósmica do Big Bang.

E não foi uma tarefa fácil. Para encontrar as ondas gravitacionais a equipe do LIGO precisou medir uma distância mil vezes menor que a largura de um próton. Que é um dos principais constituintes do núcleo de um átomo. LIGO é a sigla em inglês de Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferometria a Laser. São duas estruturas imensas, em forma de L, deitadas sobre o solo. Uma fica em Hanford, no estado de Washington, e a outra fica em Livingston, na Louisiana, a três mil quilômetros de distância. Cada perna do “L” tem quatro quilômetros de comprimento.

Na dobra deste “L” gigante ficam projetores de raios laser que lançam seus feixes de luz coerente através dos túneis de quatro quilômetros. Espelhos no final dos túneis refletem os raios de volta ao ponto de partida. Se os dois raios chegam ao mesmo tempo eles se cancelam mutuamente e o detector de luz do aparelho não registra sinal algum. Mas se um dos feixes laser volta ligeiramente atrasado (e bota ligeiramente nisso) o resultado pode ser uma distorção no tecido do espaço tempo provocada por uma onda gravitacional.

Realidade

O tecido do espaço tempo é aquilo que chamamos de realidade. As ondas gravitacionais fazem essa estrutura básica do mundo ondular. Como a água na superfície de um lago tranquilo ao ser atingida por uma pedra. Vinda do espaço a onda de gravidade atravessa os túneis do LIGO como se eles não existissem. Afinal, elas não interagem significativamente com a matéria, pelo menos não a longas distâncias. Mas como dobram o tempo e o espaço as ondas gravitacionais vão esticar o espaço em um dos braços do LIGO e comprimi-lo no outro. A alteração equivale a um trilionésimo de um metro, um milésimo da largura de um próton.

É por isso que levou cem anos para detectar essas ondas. Não existia tecnologia para construir instrumentos tão sensíveis. Para conseguir essa sensibilidade os raios laser precisam viajar em um vácuo absoluto. E os espelhos possuem um sistema de suspensão para isolá-los dos tremores naturais da crosta terrestre.

Já sabemos o que são ondas gravitacionais, mas o que é que as produz? Elas são criadas em eventos catastróficos, quando a estrutura da realidade é sacudida por forças inimagináveis. No caso das ondas detectadas semana passada elas foram produzidas pela fusão de dois buracos negros (núcleos de estrelas mortas) ocorrida a 1,3 bilhão de anos-luz. A distância foi medida a partir da amplitude da onda. Com as informações colhidas na análise das ondas dá para calcular que um dos buracos negros tinha a massa de 36 sóis e o outro tinha a massa de 29 sóis. Quando eles se misturaram uma massa igual a três vezes a massa do Sol foi aniquilada em uma explosão de energia. O Sol tem 330 mil vezes a massa da Terra. O suficiente para criar ondulações que ainda estão viajando pelo espaço 1,3 bilhão de anos depois.

No livro “The Science of Interstellar” o físico Kip Thorne previu a detecção das ondas gravitacionais para o ano de 2019. Aconteceu quatros anos antes. Thorne foi consultor na construção do LIGO. Nas horas vagas ele escreveu o roteiro original do filme “Interestelar” exibido nos cinemas em 2014. Na ficção são as ondas que permitem aos personagens encontrarem um wormhole, um buraco no espaço-tempo, e fugir de uma Terra em colapso. Na vida real elas abrem uma nova janela para o Universo.

 Grande: O centro do LIGO em Washington

Grande: O centro do LIGO em Washington

 

JORGE LUIZ CALIFE | [email protected]

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2 comments

valmir 22 de fevereiro de 2016, 18:49h - 18:49

… Meu desejo é que um dia essa coluna tenha bem mais comentários do que a politica e a página policial. Show!

Oswaldo 19 de fevereiro de 2016, 16:47h - 16:47

Super informativo e acessível.
Ótimo texto!!!

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