Como a gravidade de meio grão de areia foi medida pela primeira vez?

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Cientistas conseguiram medir a atração gravitacional de uma partícula com metade de um grão de areia pela primeira vez. Essa conquista pode nos deixar mais perto de entender o reino quântico e de uma Teoria de Tudo que englobe a gravidade. Mas como isso aconteceu?

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Um dos maiores problemas de medir a interação gravitacional de pequenas partículas é a influência gravitacional da Terra. Fazer isso, seria como medir o som de uma mosca em um show com música muito alta.

Para resolver isso, os cientistas, em uma pesquisa publicada na Science Advances, desenvolveram uma experiência que pode anular a influência gravitacional da Terra em pequenas partículas e permitir que a atração gravitacional delas seja medida.

O experimento consiste em levitar uma partícula magnética em uma armadilha supercondutora, isolá-la do eletromagnetismo, calor e vibração externa e balançar um peso, de 2,4 quilos, em uma roda, para ver se a partícula se move;
Com isso, os pesquisadores conseguiram determinar que uma partícula de 0,43 miligramas possui uma atração gravitacional fraquíssima, de apenas 30 attonewtons (aN), sendo a menor massa em que a gravidade foi medida até agora;
O recorde anterior era de 90 miligramas.

Gravidade e a Teoria de Tudo

O universo possui quatro forças, o eletromagnetismo, as forças nucleares forte e fraca e a gravidade. O modelo padrão da física de partículas, o melhor para descrever o Universo, consegue explicar todas elas, menos a gravidade. Se os cientistas conseguissem inserir essa força no modelo, uma Teoria de Tudo poderia ser desenvolvida. Com esta nova medição, agora estamos mais perto disso.

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Recentemente, outro estudo conseguiu medir as diferenças na passagem de tempo influenciadas pela gravidade e uma distância de apenas 1 milímetro. Pequenas medições como essas aproximam a ciência do reino quântico. Se a gravidade pode ser medida em escalas tão pequenas como essas, será possível incluir a gravidade nos modelos e construir uma Teoria de Tudo apropriada.

Durante um século, os cientistas tentaram e não conseguiram compreender como a gravidade e a mecânica quântica funcionam juntas. Agora que medimos com sucesso os sinais gravitacionais na menor massa já registrada, isso significa que estamos um passo mais perto de finalmente perceber como funciona em conjunto.
Tim Fuchs, principal autor do estudo, em comunicado

Agora, os pesquisadores esperam reduzir a escala usando a técnica desenvolvida, até que possam chegar no mundo quântico e compreender a gravidade quântica. Com isso, seria possível compreender alguns mistérios do Universo, como ele se formou, o que acontece nos buracos negros, ou a união de todas as teorias.