Uma equipe de físicos usou um par de hastes vibratórias para medir a constante gravitacional com uma precisão incrivelmente fina.
Embora a nova técnica tenha uma incerteza relativamente alta, eles esperam que melhorias futuras forneçam um novo caminho para definir essa constante indescritível.
A constante gravitacional, denotada como G, é o bloco de construção fundamental da nossa compreensão da gravidade. Isaac Newton introduziu pela primeira vez a constante em suas equações quando desenvolveu sua teoria da gravitação universal há mais de 300 anos.
A constante nos diz a força fundamental da gravidade, ou a força da atração gravitacional entre dois objetos a uma certa distância e com massas dadas.
Não podemos calcular o valor dessa constante a partir de nenhuma teoria. Só podemos descobri-lo através da medição e experimentação.
Mas como a gravidade é de longe a mais fraca das forças, nosso conhecimento do valor da constante gravitacional é relativamente impreciso.
“A única opção para resolver esta situação é medir a constante gravitacional com tantos métodos diferentes quanto possível”, explica Jürg Dual, professor do Departamento de Engenharia Mecânica e de Processos da ETH Zurich. Dual liderou uma equipe para desenvolver um novo método para medir a constante gravitacional.
Dual e sua equipe começaram com uma barra de metal suspensa. Eles então vibraram a barra e mediram o quanto uma barra adjacente também vibrava. As duas barras não se tocavam. Em vez disso, à medida que a primeira barra vibrava, ela emitia ondas gravitacionais que punham a outra barra em movimento.
Esta é uma nova maneira de medir a constante gravitacional que depende de um sistema dinâmico em vez de um estático.
Com sistemas estáticos, você também tem que lidar com a influência gravitacional de literalmente tudo o mais no universo. Com um sistema dinâmico, os físicos eram muito mais capazes de isolar suas medidas.
A medição da constante gravitacional que a equipe produziu é cerca de 2,2% maior do que o valor atualmente aceito, mas tem uma grande incerteza.
“Para obter um valor confiável, ainda precisamos reduzir consideravelmente essa incerteza. Já estamos fazendo medições com uma configuração experimental ligeiramente modificada para que possamos determinar a constante com precisão ainda maior”, explicou Dual .
Dual e sua equipe esperam que a nova técnica valha a pena, fornecendo uma medição completamente independente da constante gravitacional. Uma medição aprimorada ajudará os físicos a entender tudo, desde as ondas gravitacionais emitidas por buracos negros distantes até a natureza fundamental da própria gravidade.
Publicado em 25/07/2022 11h21
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