Grande mistério: O que cria a força da gravidade?

12/08/2007

Nas profundezas do espaço a gravidade arrasta material para formar galáxias, estrelas, buracos negros... Apesar de seu alcance infinito, no entanto, gravidade é a força mais fraca do universo.

Essa brandeza também a torna muito misteriosa, pois cientistas não podem medi-la em laboratório tão facilmente como podem detectar seus efeitos em planetas e estrelas. A repulsão entre dois prótons positivos, por exemplo, é 1.036 vezes mais forte que a força de atração gravitacional entre eles; isso é o número 1 seguido de 35 zeros.

As teorias da física moderna explicam três forcas fundamentais na física, mas não conseguem criar um modelo padrão para a força gravitacional. Assim como uma pessoa horrenda de sunga em uma piscina, a gravidade simplesmente não se encaixa quando se usa a teoria da relatividade de Einstein, que explica a gravidade apenas em grandes escalas.

“A gravidade é completamente diferente das outras forças descritas por modelos padrão”, disse Mark Jackson, um físico teórico do Fermilab, EUA. “Quando você faz alguns cálculos sobre pequenas interações gravitacionais recebe resultados estúpidos que simplesmente não funcionam.”

Duendes gravitacionais

Os números podem não ajudar, mas físicos tem uma idéia sobre duendes ainda não vistos da gravidade: Minúsculas partículas sem massa chamadas grávitons que emanam campos gravitacionais.

Cada hipotético pedacinho une todo tipo de matéria no universo, tão rápido quanto a velocidade da luz permite. Porém, se eles são tão comuns no universo, porque os físicos não os encontraram?

“Nós podemos detectar objetos sem massa como fótons tranquilamente, mas os grávitons nos eludem porque eles interagem muito brandamente com a matéria”, disse Michael Turner, um cosmólogo da Universidade de Chicago. “Nós simplesmente não sabemos como detectá-los”.

Turner, no entanto, não está angustiado com a busca humana pelos grávitons. Ele acha que iremos certamente enjaular algumas das esquivas partículas escondidas nas sombras de outras partículas mais facilmente detectáveis.

“O que realmente importa é tecnologia”, disse Turner.

Os físicos ainda não estão utilizando a magia da mecânica para descobrir os grávitons, por enquanto. Esforços estão focados atualmente para confirmar a existência do Boson de Higgs, que é uma partícula prima distante do gráviton responsável por dar massa à matéria.

Encontrando o “banheiro/casa de banho”

Sheldon Glashow, ganhador do Nobel de física de 1979, uma vez chamou as Higgs de “banheiro” do modelo padrão da física de partículas.

Turner explicou que Glashow cunhou o termo porque Higgs tem uma função especial: Manter o modelo padrão em funcionamento, ao menos de maneira intelectual.

“Na realidade, Higgs é mais como um encanador que usa fita adesiva, mantendo em pé o modelo padrão”, disse Turner. “Muita da inelegância do modelo está envolvida com o Boson Higgs .”

Ele explicou que Higgs faz isso corretamente porque ele é fundamental para que as forças que envolvem massa -- como a gravidade -- façam sentido.

“Higgs pode ser frustrante ao mesmo tempo porque não ensina muito sobre a gravidade”, disse Turner, se pensamos que a partícula será finalmente descoberta.

Acelerando as respostas

A procura por partículas elusivas como Higgs é algo que existe há muito tempo. Usando enormes máquinas para correr as partículas quase à velocidade da luz, e então chocá-las umas contra as outras, os engenheiros podem imitar as incríveis energias presentes durante o universo primordial.

Portando, no início da existência do universo, as partículas eram muito energéticas para permanecerem juntas e formar mais prótons familiares, nêutrons e coisas do gênero.

O Tevatron, acelerador de partículas da Fermilab de 6,3Km de circunferência pode ter encontrado Bosons de Higgs nos seus dados, de acordo com o blog do físico. Mas Turner disse que o Grande Colisor de Hádrons (LHC), com 27km de circunferência sob a França e a Suíça deverá confirmar isso claramente em alguns anos.

“Eu acho que será um suspiro de alívio quando Higgs for descoberta”, ele disse. Será que os aceleradores de partículas irão, qualquer dia destes, mostrar um gráviton?

Xavier Siemens, um teórico gravitacional da Universidade de Wisconsin Milwaukee, disse que mostrar que a gravidade age como uma onda é algo necessário ocorrer anteriormente.

“Classicamente nós podemos medir ondas, e ondas são feitas de partículas”, disse Siemens, que é também membro do Interferômetro à Laser de Observação de Ondas Gravitacionais (LIGO) que procura por evidências, tipo onda, da gravidade. Ao detectar ondas gravitacionais será possível estabelecer a sugestão de que grávitons realmente existem -- e começar a procurá-los.

“Neste ponto parece ficção científica. Teoricamente, no entanto, nós devemos conseguir detectar grávitons individuais”, disse Siemens. “Mas` como´, é a grande questão.”

[LiveScience]

Um comentário:

G. G. da Silva disse...

Uma contribuição para o estudo da gravitação universal

Gravidade: tudo parece se passar como se...

Resumo: neste trabalho procura-se mostrar, por meio de um processo gráfico simplificado, que a interação gravitacional, se for considerada conseqüência da curvatura do espaço-tempo tal como estabelecido na Teoria da Relatividade Geral, prescinde da ação de força e da correspondente partícula portadora, diferentemente das demais interações fundamentais.

Gostaria de conhecer a opinião do blogueiro do Portal Curiosidade, que muito apreciei, de seus leitores ou de quem encontrar esta mensagem boiando no oceano WWW.

G. G. da Silva
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