Você sabia que a gravidade ainda não pode ser explicada?

Estamos sob influência da gravidade durante todos os dias de nossas vidas. Na realização das atividades mais simples que você possa imaginar, seja levantar da cama pela manhã ou pentear o cabelo, estamos sob a influência dessa força. Por conviver com ela desde o nascimento, temos corpos adaptados, fazendo com que no dia a dia ela seja tratada como algo extremamente natural.

Considerando todos os avanços tecnológicos que temos, obviamente a gravidade já foi explicada há muito tempo, correto? Não é bem por aí. De todas as forças do Universo, ela é a mais difícil de ser explicada cientificamente. Para entender os motivos, é necessário saber um pouco sobre a relatividade e a mecânica quântica.

Modelo padrão

Existe um modelo padrão que tenta descrever as quatro interações fundamentais, mas até hoje só três puderam ser explicadas cientificamente. Além da gravidade, existem as forças nucleares fundamentais forte e fraca, que num nível subatômico mantêm as partículas juntas e a força eletromagnética relacionada a partículas carregadas.

A gravidade é a única que não possui um oposto, ou seja, todas as outras três variam entre forças de repulsão e atração. Além disso, é a mais fraca de todas, sendo que dois prótons carregados positivamente têm uma força eletromagnética de repulsão 10 elevado a 36 vezes maior do que a gravidade atraindo as mesmas partículas.

Isaac Newton conseguiu sintetizar todo o conhecimento obtido até a época em que trabalhou e formular a Lei da Gravitação Universal — supostamente após ver uma maçã caindo de uma árvore. Segundo ela, duas partículas quaisquer se atraem gravitacionalmente por meio de uma força que é diretamente proporcional ao produto de suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância que as separa.

Parece complicado, mas funciona perfeitamente para maçãs caindo e outros elementos triviais. O problema começa quando elementos muito grandes ou pequenos são colocados na mesma equação, tornando difícil determinar a força da gravidade para átomos ou buracos negros, por exemplo.

Relatividade e Mecânica Quântica

O conflito entre explicações da gravidade começa quando são utilizadas duas das melhores teorias de como o Universo se comporta: a Teoria da Relatividade e a Mecânica Quântica. Baseada na interação entre elementos individuais, a Mecânica Quântica considera que a passagem do tempo e o formato do espaço são fixos, na sua maior parte.

Já a Teoria da Relatividade diz que todas essas interações acontecem dentro do tecido do espaço-tempo, considerando que ele pode se dobrar conforme elas ocorrem. Então, analisando a força da gravidade entre um fóton e um elétron, existem vários pontos a serem considerados, pois existem não só as interações quânticas entre eles, mas também todas as configurações de espaço-tempo implícitas.

Ilustração simples da curvatura espaço-tempo

Existem cientistas tentando buscar uma explicação para a gravidade, como com a possível existência de partículas chamadas Gráviton, que seria responsável pela força, mas até agora nenhum equipamento de pesquisa existente conseguiu detectar a partícula. No fim das contas, talvez não possamos explicar a gravidade, como já foi feito com as outras forças, pois ela é uma força que naturalmente surge de todas as partes do Universo.

Da mesma forma que um filme aparece a partir de um arquivo de computador, ou uma peça de teatro acontece através do trabalho de várias pessoas, talvez a gravidade seja resultado da interação de todas as pequenas coisas que existem e ocorrem ao nosso redor. As pesquisas continuam na busca da explicação dessa força incrível e tão natural para nós.