Estudo propõe nova abordagem para identificar grávitons usando sensoriamento quântico em ressonador acústico maciço cilíndrico para detectar ondas gravitacionais.
Um grupo de pesquisadores liderados pelo professor de física Igor Pikovski, do Stevens Institute of Technology, propôs um experimento inovador que pode permitir a visualização direta da gravidade, ou mais especificamente, da partícula hipotética conhecida como gráviton, pela primeira vez. Esse experimento revolucionário pode ser um marco importante na física moderna.
O experimento, descrito pelo professor Pikovski, utiliza um ressonador acústico e técnicas de detecção de estado energético conhecidas como ‘sensoriamento quântico’. A ideia é detectar a partícula hipotética gráviton, que é considerada sem massa, mas que pode ser responsável pela transmissão da força da gravidade. A detecção do gráviton pode ser um passo importante para entender melhor a natureza da gravidade. Além disso, o experimento pode abrir caminho para novas pesquisas e descobertas na área da física quântica.
Desvendando o Gráviton: A Partícula Hipotética que Carrega a Força da Gravidade
A busca pelo gráviton, uma partícula hipotética sem massa que carrega a força da gravidade, é um desafio que tem intrigado os físicos por décadas. Embora a gravidade seja uma das forças fundamentais da natureza, ela ainda não foi quantizada, o que significa que não podemos observar seus efeitos no nível de partículas muito pequenas. No entanto, um experimento proposto por um grupo de pesquisadores pode representar um grande avanço no entendimento da natureza fundamental da gravidade.
O experimento utiliza um cilindro maciço de alumínio resfriado ao seu estado quântico mais baixo. A passagem de ondas gravitacionais deveria distorcer o cilindro, permitindo medições das vibrações que indicariam mudanças minúsculas de energia à medida que os grávitons são absorvidos. Embora o experimento seja promissor, a tecnologia atual ainda não alcançou a sensibilidade necessária para detectar essas mudanças ao nível de massa necessária.
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O Conceito de Gráviton e Seus Desafios
O conceito de gráviton surge da analogia com outras partículas conhecidas que intermedeiam forças fundamentais, como os glúons para a força forte e os bósons W e Z para a força fraca. Embora ainda não tenhamos observado grávitons, os físicos sugerem que, se eles existirem, provavelmente seriam partículas sem massa, dado que as ondas gravitacionais se propagam à velocidade da luz. Os detectores de ondas gravitacionais já confirmaram a existência dessas ondas, mas captar grávitons individuais provou ser muito mais complicado.
O experimento proposto é inspirado no efeito fotoelétrico, que foi fundamental para o desenvolvimento da teoria quântica da luz por Albert Einstein. Neste caso, as ondas gravitacionais substituiriam as ondas eletromagnéticas, com energia sendo trocada entre o material e as ondas apenas em etapas discretas. Germain Tobar, estudante de pós-graduação da Universidade de Estocolmo envolvido no estudo, explica que observar os ‘saltos quânticos’ no material poderia indicar a absorção de um gráviton, referindo-se a isso como o ‘efeito gravito-fonônico’.
Avanços Tecnológicos e Otimismo
Embora os desafios sejam significativos, a equipe está otimista que, com o progresso tecnológico, em breve poderemos encontrar, ou ao menos impor limitações mais precisas na busca pelo gráviton, desvendando mais um mistério do universo. O sensoriamento quântico e o uso de ressonadores acústicos podem ser fundamentais para detectar as vibrações causadas pelos grávitons. Além disso, a exploração do estado quântico do material pode permitir a detecção de mudanças minúsculas de energia. Com a continuação dos avanços tecnológicos, a busca pelo gráviton pode se tornar uma realidade em breve.
Fonte: @Olhar Digital
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