Grávitons: É possível ‘ver’ através de experimento com partículas

Um experimento revolucionário está sendo proposto por um grupo de pesquisadores que pode finalmente possibilitar a visualização direta da gravidade, mais especificamente, da partícula hipotética conhecida como “gráviton”. Segundo o IFL Science, o experimento, idealizado pelo professor de física Igor Pikovski, do Stevens Institute of Technology, se apoia em um ressonador acústico e técnicas de detecção de estado energético chamadas de “sensoriamento quântico”.

Essa inovadora abordagem poderia representar um grande avanço no entendimento da natureza fundamental da gravidade, que historicamente tem desafiado os físicos quando se trata de quantização em nível de partículas.

Um dos principais enigmas da física atual é a dificuldade em quantizar a gravidade. Ao contrário de outras forças fundamentais, a gravidade ainda não foi quantizada, impossibilitando a observação de seus efeitos em escalas extremamente pequenas, ao contrário do que podemos fazer com forças como a nuclear forte e fraca.

O método proposto para o experimento envolve o uso de um cilindro maciço de alumínio resfriado ao seu estado quântico mais baixo. A ideia é que a passagem de ondas gravitacionais altere a estrutura do cilindro, permitindo a medição das vibrações que indicarão mudanças mínimas de energia à medida que os grávitons forem absorvidos.

Apesar da promessa do experimento, há desafios tecnológicos a serem superados. A sensibilidade necessária para detectar as alterações ao nível de massa requerido ainda não foi alcançada pela tecnologia atual. No entanto, avanços rápidos estão sendo feitos no campo da tecnologia, com novas ideias sendo desenvolvidas para facilitar essa detecção.

O conceito de gráviton surge da similaridade com outras partículas que medeiam forças fundamentais, como os glúons para a força forte e os bósons W e Z para a força fraca. A hipótese indica que, caso os grávitons existam, provavelmente serão partículas sem massa, já que as ondas gravitacionais viajam à velocidade da luz.

Detectores de ondas gravitacionais já comprovaram a existência dessas ondas, mas identificar grávitons individuais tem se mostrado muito mais complexo.

O experimento proposto por Pikovski se baseia no efeito fotoelétrico, fundamental para a teoria quântica da luz desenvolvida por Albert Einstein. Nesse caso, as ondas gravitacionais agiriam como substitutas das ondas eletromagnéticas, com a energia sendo trocada entre o material e as ondas apenas em etapas discretas.

Germain Tobar, estudante de pós-graduação envolvido na pesquisa, destaca a importância de observar os “saltos quânticos” no material para indicar a absorção de um gráviton, termo que ele chama de “efeito gravito-fonônico”.

Apesar dos obstáculos, a equipe está confiante de que, com o avanço da tecnologia, em breve poderemos encontrar ou ao menos definir limites mais precisos na busca pelo gráviton, revelando mais um mistério do universo. Este experimento representa um grande avanço e pode revolucionar nosso entendimento da gravidade e das partículas no universo.