Instrumento capaz de medir o vácuo pode desvendar o mistério da energia escura

Uma das teorias predominantes sobre a energia escura sugere que ela é derivada da energia do vácuo, potencialmente equivalente à constante cosmológica na Teoria da Relatividade Geral de Einstein. No entanto, há uma disparidade significativa entre a energia proveniente das flutuações aleatórias no vácuo do espaço e a energia escura responsável pela expansão do Universo, conforme indicam as medições.

Para abordar essa questão, Annalisa Allocca e sua equipe da Universidade de Nápoles Federico II, na Itália, apresentaram um protótipo de um instrumento de medição altamente preciso. Ao refiná-lo ainda mais, o instrumento tem o potencial de mensurar a interação entre as flutuações do vácuo e os campos gravitacionais. Com melhorias planejadas pela equipe, o instrumento poderá oferecer insights sobre esse aspecto enigmático do Universo.

No vácuo, ondas eletromagnéticas surgem e desaparecem constantemente por meio de flutuações aleatórias, resultando em uma quantidade de energia presente no espaço desprovido de matéria. A equipe italiana planeja utilizar uma avançada balança de viga para medir a influência dessas flutuações.

Projetado para operar em temperaturas de 90K (-183 °C), o instrumento possui uma pequena amostra de um supercondutor de alta temperatura em uma extremidade da viga em balanço, inicialmente equilibrada por contrapesos na outra extremidade. A equipe prevê que, devido aos efeitos quânticos desencadeados pela interação com as flutuações aleatórias do vácuo, a amostra de alumínio supercondutor sofrerá mínimas alterações de peso.

Essas alterações podem ser detectadas por meio de interferometria, comparando as distâncias percorridas por ambas as partes de um feixe de luz dividido à medida que retornam de cada extremidade, refletindo a nova diferença de peso entre a amostra supercondutora e o contrapeso.

Os testes iniciais do equilíbrio da viga foram realizados em um laboratório subterrâneo na Sardenha, conhecido por seus níveis extremamente baixos de ruído sísmico. Com base nos resultados iniciais, a equipe está confiante de que o experimento final será suficientemente sensível para capturar a interação entre as flutuações do vácuo e os campos gravitacionais quando concluído.

Com informações de Springer.

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