Einstein mais uma vez está certo

Há cerca de 400 anos Galileu, no século 17,  propôs que todos os corpos caem com a mesma aceleração na Terra, quando livre de quaisquer influências externas, como o atrito do ar. Galileu também propôs que os corpos mantinham o seu estado de movimento (ou repouso) devido a sua inércia. Ainda no século 17, Isaac Newton apresentou a sua Teoria da Gravitação Universal mostrando que as massas se atraem entre si devido a força da gravidade e que a inércia do corpo dependia da sua massa. Nessa época ele percebeu que a massa inercial (responsável pela inércia) e a massa gravitacional (responsável pela atração entre os corpos) tinham o mesmo valor, mas não soube explicar essa causa.

Trezentos anos depois, Albert Einstein  propôs o "Princípio da Equivalência", que em poucas palavras mostra que é impossível distinguir a gravidade da aceleração que um corpo sofre. Esse principio foi fundamental para estabelecer Teoria da Relatividade Geral (TGR) que é uma teoria que não somente explica a gravidade, mas também descreve o universo em larga escala.

Nos últimos anos a TGR tem passado por intensos testes e sempre tem se mostrado que as suas previsões  são extremamente precisas. Além da recente descoberta das ondas gravitacionais, anunciadas em fevereiro de 2016, que discuti neste blog, nessa semana foram divulgados  resultados testando novamente a TGR.

Um das previsões importantes da relatividade geral é que  todos os corpos devem cair na mesma taxa em um campo gravitacional, independente de sua composição.  Até o momento todos os testes experimentais, concordaram com essa hipótese. Contudo, encontrar violações poderia fornecer indícios de teorias que unem a gravidade com as outras forças fundamentais ou que explicam a matéria escura ou a energia escura.

Em 2016, o Centro Nacional de Estudos Espaciais (CNES), agência espacial da França, lançou o satélite MICROSCOPE, dedicado a testar eventuais desvios nessa previsão da TGR. A equipe de ciência da missão, liderada por pesquisadores do Laboratório Aeroespacial Francês (ONERA) e no Observatório da Côte d'Azur (OCA), divulgou nessa semana no periódico Physical Review Letters os primeiros resultados.

O satélite MICROSCOPE compara a aceleração de duas massas, com geometrias idênticas (cilindros vazios), mas com composições diferentes (uma é feita de uma liga de platina e a segunda de uma liga de titânio). Dois circuitos independentes  aplicam as forças necessárias para manter as duas massas imóveis em relação ao satélite. Uma diferença nas forças aplicadas sinalizaria uma violação do fato que as massas deveriam sentir a mesma força gravitacional. Caso houvesse diferença entre as acelerações dessas massas a TGR estaria violada.

CNES/D. Ducros

Usando dados coletados em 120 órbitas em torno da Terra, a equipe mostrou que a diferença entre as acelerações das duas massas é ZERO com uma precisão de 10^-14, dez vezes melhor do que os testes anteriores. A colaboração espera alcançar 10^-15  de precisão no final da missão em 2018. Esse é um resultado muito importante porque testar uma teoria como a TGR e verificar a sua precisão ajuda a consolidar ainda mais um dos pilares importantes da Física.