Cientistas anunciaram os resultados de uma pesquisa de uma década para medir a constante gravitacional de Newton, a força que nos mantém com os pés no chão e mantém os planetas em órbita.
A busca, no entanto, foi praticamente um fracasso. O esforço mais ambicioso até então para determinar a constante fundamental, que define a força da atração entre duas massas em qualquer lugar do universo, resultou em um número que discordava de descobertas anteriores, incluindo os resultados de um experimento que buscava replicar.
Stephan Schlamminger, o cientista que conduziu meticulosamente o experimento mais recente, iniciado em 2016, descreveu-o como uma experiência “exaustiva”. “Foi como caminhar por um vale escuro”, acrescentou Schlamminger, físico do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia em Gaithersburg, Maryland.
Mas, desde então, ele conseguiu dar uma interpretação positiva aos seus esforços. “Agora, deixei isso um pouco para trás”, disse ele. “Acho que cada medição é uma oportunidade de aprendizado e cada medição traz luz a essa escuridão”.
Qual é a constante gravitacional?
As constantes fundamentais da natureza são valores essenciais que definem o comportamento dos fenômenos físicos no universo — e não se alteram independentemente da posição no tempo ou no espaço. Elas incluem a velocidade da luz e a constante de Planck, que desempenha um papel fundamental na física quântica.
Essas constantes estão “incorporadas à estrutura do universo“, disse Schlamminger. “É algo realmente belo, porque elas permanecem as mesmas ao longo das gerações. Se você conversasse com um extraterrestre, ele teria o mesmo conceito”.
Por mais de 225 anos, cientistas têm tentado medir a constante gravitacional, apelidada de “Grande G”. O cientista britânico Henry Cavendish realizou o primeiro experimento para medi-la em 1798, mais de 100 anos depois de Isaac Newton ter descoberto a força da gravidade.
Os cientistas, no entanto, não conseguiram chegar a uma medição com um nível de precisão comparável ao de constantes como a velocidade da luz (299.792.458 metros por segundo) ou a constante de Planck, que é conhecida com oito casas decimais.
Por que é tão difícil medir
A gravidade é notoriamente difícil de medir com precisão por três razões, disse Christian Rothleitner, físico do Physikalisch-Technische Bundesanstalt, o Instituto Nacional de Metrologia da Alemanha, que não participou da pesquisa. Primeiro, é uma força relativamente fraca.
“Percebemos a força da gravidade como uma força muito forte, pois precisamos exercer muita força para levantar algo na Terra”, disse ele por e-mail..
Na realidade, disse ele, ela é muito mais fraca do que as outras três forças fundamentais — a força eletromagnética, a força nuclear fraca e a força nuclear forte — que mantêm os átomos e núcleos unidos.
“Isso fica evidente ao observarmos um ímã, que é relativamente pequeno, mas que, mesmo assim, exerce uma força muito forte sobre objetos magnéticos”.