Desafiar a gravidade é fácil na Terra. Mas ir para o espaço complica as coisas.
A força gravitacional é de longe a mais fraca das quatro forças da natureza. É simples desafiar a gravidade: basta levantar algo no ar. Mas o que é irritante sobre a gravidade é que ela é persistente e tem um alcance infinito, o que exige muito trabalho para ser superado.
A gravidade é tão fraca que mesmo que fosse bilhões de vezes mais forte do que é agora, ainda assim seria a mais fraca de todas as forças. Toda a massa da Terra está puxando você, mas você pode estender a mão e pegar um lápis e superar todo esse poder gravitacional. Naturalmente, eventualmente você se cansará e largará o lápis, mas temos outros métodos para superar magicamente a força da gravidade.
Desafiando a gravidade no espaço
A força magnética pode manter um objeto suspenso na lateral da geladeira por toda a eternidade. Ímãs ainda mais fortes, usando supercondutores, podem levitar vagões inteiros, permitindo um transporte super rápido que flutua acima dos trilhos.
Indo além, não é tão difícil desafiar a gravidade e chegar ao espaço. Afinal de contas, o limite do espaço fica a apenas 100 quilômetros de distância e disparar algo a essa distância não é a coisa mais difícil de fazer no mundo.
Mas a gravidade tem um superpoder. Mesmo no limite da atmosfera e nos primórdios do espaço, a atração gravitacional da Terra não é muito mais fraca do que na superfície. Então, a menos que você continue acelerando, eventualmente a gravidade o puxará para trás.
A maior parte da energia que colocamos nos foguetes não é usada para chegar ao espaço, mas para permanecer no espaço. Se quiser escapar completamente das garras gravitacionais da Terra, você deve atingir uma velocidade de pelo menos 25.000 mph (15.570 km/h), que é cerca de 33 vezes a velocidade do som.
Uma vez no espaço, temos alguns métodos disponíveis para simular os efeitos da gravidade. Isto é importante porque uma atração gravitacional constante é de vital importância para manter corpos saudáveis. Sem gravidade, nossos corações ficam mais fracos, nossos ossos ficam mais finos e todo o nosso sistema cardiovascular diminui. Sem exercício constante, os astronautas que passam muito tempo em gravidade zero não conseguiriam sobreviver ao retorno à Terra.
Os engenheiros desenvolveram conceitos para girar habitats espaciais para recriar os efeitos da gravidade. Em vez de um objeto enorme na Terra puxando você, a parede de uma espaçonave giraria e arremessaria você contra a parede externa. A força centrífuga lhe daria exatamente a mesma sensação de gravidade que você tem em nosso planeta, salvando-o dos efeitos devastadores da gravidade zero.
Toda essa tecnologia ainda reside no mundo da ficção científica, mas as agências espaciais de todo o mundo estão interessadas em desenvolver tais habitats para missões espaciais de longo prazo.
Dispositivos antigravidade e energia escura
Falando em ficção científica, escritores e autores adoram inventar todos os tipos de dispositivos que desafiam a gravidade, seja para fornecer gravidade artificial para suas naves ou para impulsionar suas naves espaciais através do universo. Infelizmente, parece que estes tipos de dispositivos antigravitacionais permanecerão no reino da ficção.
Para operar esses dispositivos seria necessário o uso de matéria negativa, que é uma forma de matéria com massa negativa (não confundir com antimatéria, que é como a matéria normal mas com carga oposta). Nunca observamos matéria negativa no Universo e suspeitamos fortemente que ela nunca possa existir, porque violaria a nossa compreensão da conservação do momento, o que é bastante importante.
No entanto, nas maiores escalas do espaço, já observamos um efeito antigravitacional. Sabemos desde as observações de Edwin Hubble, há cerca de cem anos, que o nosso Universo está se expandindo – com o tempo, a distância média entre as galáxias aumenta. Mas no final da década de 1990, duas equipes independentes de astrônomos descobriram algo notável: não só o Universo está a expandir-se, como essa expansão está a acelerar. O universo está se expandindo cada vez mais rápido a cada dia.
O nome que damos a este fenômeno é energia escura, e parece ser uma força antigravitacional que está repelindo toda a matéria do universo. Na verdade, a antigravidade não é tão estranha na teoria geral da relatividade de Einstein, que é o conjunto de equações que usamos para entender como funciona a gravidade. Na relatividade geral, qualquer tipo de tensão, como a tensão num elástico esticado, cria um efeito antigravidade. Mas geralmente esse efeito antigravitacional é completamente inundado pela gravidade normal e atrativa a que estamos acostumados.
Publicado no Astronomy
Por Paul Sutter
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