Cientistas tentam medir constante gravitacional com precisão recorde

A incapacidade de medir com precisão a constante gravitacional universal, o ‘Big G’, permanece como um dos maiores desafios não resolvidos da física, revelou um novo esforço de medição que durou uma década. O metrologista Stephan Schlamminger, do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) dos Estados Unidos, descreveu a situação como um impasse científico que desafia os pesquisadores desde os tempos de Isaac Newton.

Celebrando seu 340º aniversário, a constante gravitacional é a mais antiga da física, tendo sido colocada no cerne da lei da gravitação universal de Newton em 1686. Apesar disso, o ‘Big G’ permanece como a constante fundamental com o valor menos restrito, uma realidade que Schlamminger, em declaração ao portal Space.com, classificou como ‘um dos grandes desafios não resolvidos da física’.

O problema central reside no fato de a gravidade ser, de longe, a mais fraca das quatro forças fundamentais do universo. ‘Não se pode isolar a gravidade da mesma forma que se isola um campo elétrico ou magnético, pois tudo atrai tudo o tempo todo’, explicou o especialista, descrevendo a dificuldade extraordinária de criar um experimento puro e livre de interferências externas.

Para piorar o cenário, ao contrário da maioria dos experimentos físicos onde é possível ‘aumentar o sinal’, os pesquisadores estão presos à intensidade fixa e minúscula que a gravidade oferece. O resultado prático dessa dificuldade é uma dispersão de dados que tira o sono dos metrologistas, com 17 medições diferentes de G apresentando uma variação muito maior do que a margem de erro deveria permitir.

Na tentativa de resolver o impasse, Schlamminger e sua equipe replicaram um experimento de precisão do Escritório Internacional de Pesos e Medidas (BIPM) da França, transferindo-o para as instalações do NIST. Para contornar um possível viés subconsciente, conhecido como ‘armadilha do travamento intelectual de fase’, a equipe empregou um método de medição ‘cega’ para garantir a imparcialidade dos resultados.

Um colega do grupo de massas do NIST adicionou um viés secreto a todos os pesos usados no experimento, um valor desconhecido pela equipe e lacrado dentro de um envelope. Somente depois que os pesquisadores ficaram satisfeitos com a consistência interna de seus próprios dados é que o envelope foi finalmente aberto, revelando o verdadeiro valor do ‘Big G’ que haviam medido após dois anos de atraso.

O valor obtido pela equipe foi 0,000064 menor do que a constante atualmente adotada pelo Comitê de Dados do Conselho Internacional de Ciência (CODATA). Embora pareça uma diferença minúscula, ela tem implicações colossais, pois se o novo número estiver correto, a massa da Terra seria cerca de 360 quatrilhões de toneladas maior do que se acreditava.

Schlamminger, no entanto, não cantou vitória, afirmando que ‘o mistério não está resolvido’ e que a discrepância subjacente entre os experimentos continuará lá, ‘esperando que alguém a explique’. Após dez anos dedicados a investigar o ‘Big G’, o metrologista anunciou que está se afastando do estudo das constantes fundamentais para se dedicar a medições de precisão em outros campos.

A busca pelo valor exato da constante que rege a força da gravidade em todo o universo escancara uma fragilidade na base do edifício da física moderna. Os resultados deste novo esforço foram publicados na revista científica Metrologia, reforçando que, mesmo após 340 anos, a maçã de Newton ainda guarda segredos que escapam aos instrumentos mais sofisticados.

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