Raios laser vão testar teoria de Galileo Galilei

Redação do Site Inovação Tecnológica - 24/05/2004

Conta a história que, há quatrocentos anos atrás, Galileo Galilei começou a atirar coisas do alto da Torre de Piza: balas de canhão e de mosquetes, madeira e até ouro e prata. Ao contrário do que apontava o senso comum, ele verificou que todos os objetos que ele atirava atingiam o solo ao mesmo tempo, qualquer que fosse sua massa ou composição.

Esse princípio é hoje conhecido como "Princípio da Equivalência" e é um dos pilares fundamentais da Física moderna. Einstein elaborou sua Teoria Geral da Relatividade considerando que o Princípio da Equivalência, estabelecido por Galileo, é verdadeiro.

"Algumas teorias modernas sugerem que a aceleração da gravidade depende da composição do material do objeto de forma muito sutil," explica Jim Williams, físico do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA. É claro que, se isto for verdade, a teoria da relatividade terá quer ser reescrita. Seria uma revolução na Física.

Agora um grupo de pesquisadores da NASA quer efetuar um teste mais rigoroso do Princípio da Equivalência do que ficar atirando coisas do alto de um prédio. Eles vão disparar raios laser em direção à Lua e medir o comportamento da Lua e da Terra à medida em que elas são atraídas pela gravidade do Sol.

É algo como substituir as bolas de canhão de Galileo por nada menos do que a Terra e seu satélite. É claro que a Terra e Lua não estão, felizmente, caindo literalmente sobre o Sol; mas o efeito da gravidade é o mesmo e, com a utilização de instrumentos de altíssima precisão, o efeito da gravidade do Sol sobre diferentes corpos poderá ser medido de forma inequívoca.

A Lua e a Terra são feitos de diferentes combinações de elementos e têm massas diferentes. Se os cientistas provarem que ambas estão acelerando à mesma velocidade em direção ao Sol, então o Princípio da Equivalência continuará válido. Se não..., bem, então começará uma verdadeira revolução científica.

[Imagem: ]

A experiência só é possível porque, mais de 30 anos atrás, astronautas da missão Apolo instalaram pequenos espelhos sobre a superfície da Lua. O objetivo era o monitoramento de alta precisão da órbita da Lua em torno da Terra. Sondas russas Lunokhod enviadas à Lua também deixaram esses refletores.

Os espelhos estão sendo utilizados desde então. Graças a eles, os cientistas já conseguiram remontar a teoria da gravidade de Einstein com uma precisão de 10¹³. Os raios laser conseguem medir a distância entre a Terra e a Lua, de 385.000 km, com uma precisão de 1,2 centímetros. O novo projeto planeja diminuir esse erro para algo entre 1 e 2 milímetros.

Muitos físicos estão esperando com ansiedade os resultados dos novos experimentos. Eles têm sido desafiados há anos por uma incompatibilidade entre a teoria da relatividade e a mecânica quântica. As duas teorias, embora expliquem a realidade com grande precisão, cada uma em sua própria dimensão, são como diferentes idiomas descrevendo o universo de formas diferentes. Encontrar uma falha nos fundamentos da relatividade poderá levar a uma nova "teoria do tudo", finalmente combinando a física quântica e a gravidade em uma única teoria.

Fonte: Baseado em artigo de Tony Phillips e Patrick L. Barry. Tradução autorizada.