Já faz quase um ano que o Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferômetro Laser (LIGO em inglês) anunciou a maior descoberta científica de 2016.
Embora as primeiras ondas gravitacionais tenham sido realmente detectadas em setembro de 2015, foi somente após detecções adicionais feitas em junho de 2016 que os cientistas do LIGO finalmente confirmaram que as ondas elusivas existem, solidificando a principal previsão de Albert Einstein em sua teoria da relatividade.
Agora, o detector mais sensível de ondas do espaço-tempo no mundo acaba por ser também o melhor produtor de ondas gravitacionais.
“Quando otimizamos o LIGO para detecção, também otimizamos a emissão de ondas gravitacionais”, disse a física Belinda Pang, do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech), em Pasadena, de acordo com um relatório da Science. Pang estava falando em uma reunião da American Physical Society na semana passada, representando sua equipe de físicos.
Ondas gravitacionais são ondulações que são produzidas quando objetos maciços distorcem o espaço-tempo. Eles essencialmente esticam o espaço, e de acordo com Einstein, eles podem ser produzidos por certas configurações turbulentas de massa. Uma vez que é possível detectar ondas gravitacionais, os físicos então postularam que a sensibilidade de seus detectores lhes permitiria gerar eficientemente essas ondulações também.
“A coisa fundamental sobre um detector é que ele se acopla às ondas gravitacionais”, disse Fan Zhang, físico da Universidade Normal de Pequim. “Quando você tem acoplamento, ele vai ir em ambos os sentidos.”
A equipe do LIGO testou a idéia usando um modelo matemático quântico e descobriu que eles estavam certos: seus detectores geraram ondulações espaciais minúsculas e otimamente eficientes.
A mecânica quântica diz que pequenos objetos, como elétrons, podem estar em dois lugares ao mesmo tempo, e alguns físicos pensam que é possível objetos macroscópicos estarem em um estado semelhante de movimento quântico. De acordo com Pang, LIGO e essas ondas poderiam ser apenas as coisas para fazer acontecer.
Embora esse estado delicado não pudesse ser sustentado por períodos muito longos, qualquer quantidade de tempo poderia nos dar uma visão adicional sobre a mecânica quântica.
Poderíamos medir quanto tempo leva para a decoerência ocorrer e ver qual papel a gravidade poderia desempenhar na existência de estados quânticos entre objetos macroscópicos.
“É uma idéia interessante, mas experimentalmente é muito desafiador”, explicou o físico da Caltech, Yiqui Ma, um dos colegas de Pang.
“É incrivelmente difícil, mas se você quer fazer isso, o que estamos dizendo é que o LIGO é o melhor lugar para fazê-lo.”
Qualquer visão adicional sobre a atividade quântica poderia não apenas nos ajudar a construir melhores computadores quânticos, como poderia revolucionar completamente nossa compreensão do universo físico.
O LIGO já está em processo de receber atualizações que o ajudarão a detectar ondas gravitacionais ainda mais fracas e, eventualmente, o plano é construir a Antena Evoluída de Interferômetro a Laser (eLISA), um observatório de ondas gravitacionais no espaço.
Dentro da próxima década, não só o LIGO poderia estar detectando regularmente ondas gravitacionais, mas também poderia encontrar maneiras cada vez mais avançadas de criá-las e aprofundar nossa compreensão do mundo quântico de maneiras inimagináveis.
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