Gráviton, a partícula hipotética que funciona como 'medidora' da gravidade

Um grupo de pesquisadores propôs um experimento que pode finalmente permitir que os cientistas detectem o misterioso "gráviton", a partícula hipotética que mediaria a gravidade, caso ela realmente exista. Apesar de enxergarmos os efeitos da gravidade todos os dias – seja olhando para os planetas através de um telescópio ou derrubando o próprio telescópio no chão – entender o mecanismo por trás dessa força ainda é um grande desafio para os físicos.

A dificuldade principal está no fato de que a gravidade, ao contrário das outras forças fundamentais, nunca foi quantizada. Em termos simples, isso significa que, embora possamos observar seus efeitos no universo em grande escala, como a interação entre planetas e estrelas, ainda não conseguimos descrever seu comportamento no nível microscópico, no mundo das partículas. As outras forças fundamentais, como a força forte e a força fraca, têm partículas mediadoras, como os bósons W e Z ou os glúons. A expectativa é que a gravidade também tenha sua partícula, o gráviton.

O desafio de detectar o gráviton

Embora nunca tenhamos visto um gráviton, os cientistas já têm algumas ideias de como ele poderia se comportar. Por exemplo, seria uma partícula sem massa, já que as ondas gravitacionais se propagam à velocidade da luz, assim como outras partículas sem massa. E foi justamente a detecção dessas ondas gravitacionais que trouxe avanços significativos na física nos últimos anos.

No entanto, observar grávitons individuais ainda é um desafio monumental. Igor Pikovski, professor de física no Instituto de Tecnologia Stevens, afirma que o experimento proposto pode ser a chave para realizar o que antes era considerado impossível. “Este é um experimento fundamental que muitos acreditavam ser impossível, mas achamos que encontramos uma maneira de fazê-lo”, comenta Pikovski. A ideia é simples: usar um ressonador acústico e técnicas de detecção de energia, conhecidas como "sensoriamento quântico", para captar sinais de grávitons.

Segundo Pikovski, o experimento é inspirado no efeito fotoelétrico, que levou Einstein à teoria quântica da luz. No entanto, em vez de ondas eletromagnéticas, o experimento usaria ondas gravitacionais. A ideia é que, conforme essas ondas passam por um cilindro massivo de alumínio, resfriado ao seu estado quântico mais baixo, elas causem distorções detectáveis no material, revelando assim os tão esperados "saltos quânticos".

O futuro da física gravitacional

Germain Tobar, estudante de pós-graduação na Universidade de Estocolmo, envolvido no estudo, descreve o experimento como a observação do “efeito gravito-fonônico”. De acordo com ele, a detecção dos "saltos quânticos" nas vibrações do cilindro indicaria a absorção de grávitons pelo material. "Ao observar esses saltos quânticos no material, podemos deduzir que um gráviton foi absorvido", explica Tobar.

Embora a ideia seja promissora, a tecnologia ainda não está pronta para tornar isso uma realidade. “Saltos quânticos já foram observados em materiais recentemente, mas não nas massas necessárias para o nosso experimento”, afirma Tobar. Ainda assim, ele permanece otimista, acreditando que os avanços tecnológicos podem acelerar o processo. "A tecnologia avança muito rapidamente, e já temos mais ideias para facilitar a detecção."

Com essa nova abordagem, os cientistas esperam que em breve seja possível encontrar – ou pelo menos restringir ainda mais – a existência dessa partícula esquiva. O gráviton, por enquanto, continua sendo uma teoria, mas talvez não por muito tempo.