Capturar um gráviton: uma revolução quântica
Pesquisadores liderados por Igor Pikovski, professor na Universidade Stevens, propuseram uma experiência para detectar os grávitons, os blocos elementares da gravidade. Até agora, essas partículas eram consideradas impossíveis de serem observadas diretamente.
Acredita-se que a gravidade seja composta por minúsculos blocos quânticos chamados grávitons, mas até agora eles se mostraram muito difíceis de serem observados. Uma nova descoberta do grupo de pesquisa de Pikovski mostra que os sensores quânticos de nova geração podem capturar um deles.
Crédito: Pikovski Research Group
Os grávitons, de acordo com a teoria quântica, constituem os blocos fundamentais da gravitação, assim como os fótons para a luz. Embora as ondas gravitacionais já tenham sido detectadas, nenhum gráviton foi ainda observado.
A equipe de Pikovski idealizou um método utilizando um ressonador acústico, um cilindro pesado acoplado a sensores quânticos avançados. Essa tecnologia permitiria observar a absorção e emissão de grávitons através de "saltos quânticos".
Para detectar esses saltos quânticos, é necessário resfriar o material do ressonador e monitorar as alterações de energia a cada passagem de uma onda gravitacional. Essa técnica se inspira no efeito fotoelétrico descoberto por Einstein.
Os dados de observatórios como o LIGO, que detectam ondas gravitacionais, poderiam ser usados para ajudar a isolar esses grávitons únicos. Entretanto, as tecnologias necessárias ainda não estão completamente desenvolvidas.
A equipe permanece otimista: os rápidos avanços nas tecnologias quânticas trazem esperança de progressos iminentes na captura de grávitons. Um novo passo na busca por unificar a gravidade e a mecânica quântica pode estar ao alcance.
Pikovski destaca a importância de continuar essa pesquisa, apesar dos obstáculos, inspirando-se nas primeiras descobertas sobre os quanta de luz, há mais de um século.
O que é um gráviton?
Um gráviton é uma partícula hipotética que representaria a menor unidade ou quantum da interação gravitacional.
Na física moderna, cada força fundamental é mediada por uma partícula quântica, e para a gravidade, seria o gráviton. No entanto, ao contrário dos fótons para a luz, os grávitons nunca foram observados diretamente devido à sua natureza extremamente difícil de detectar.
Supõe-se que os grávitons sejam sem massa e se movam à velocidade da luz. Sua existência se inscreve na busca por uma teoria unificadora entre a mecânica quântica e a relatividade geral, um campo ainda amplamente inexplorado chamado "gravidade quântica".
Se os grávitons existirem, sua detecção poderia revolucionar nossa compreensão do Universo e das forças fundamentais que o regem.