Envelope aberto após uma década revela mistério persistente da gravidade

O físico Stephan Schlamminger, do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST), dedicou uma década de sua carreira a um enigma que persiste há mais de dois séculos: a constante gravitacional universal, conhecida como ‘grande G’. Este número define a força da gravidade no universo, influenciando desde a queda de objetos na Terra até o movimento das galáxias, mas ainda hoje, os cientistas não conseguem concordar sobre seu valor exato.

Schlamminger e sua equipe no NIST, em Gaithersburg, Maryland, recriaram um experimento francês renomado realizado em 2007 pelo Bureau Internacional de Pesos e Medidas (BIPM) em Sèvres, França. O objetivo era verificar se uma equipe independente poderia obter o mesmo resultado, mas para evitar qualquer viés, Schlamminger pediu ao colega Patrick Abbott que embaralhasse parte dos dados, mantendo o valor crucial em segredo até o momento de abertura do envelope.

Em julho de 2024, durante a Conferência Anual de Medições Eletromagnéticas de Precisão em Aurora, Colorado, Schlamminger finalmente abriu o envelope que continha o número secreto. A revelação trouxe alívio inicial, pois o valor precisava ser grande e negativo para alinhar o experimento com as expectativas, mas logo esse alívio deu lugar à decepção ao perceber que o número era grande demais para corresponder ao experimento francês anterior.

Mesmo após dois anos de análise detalhada, a equipe de Schlamminger publicou seus resultados na Metrologia, revelando que o valor medido para G foi de 6,67387×10-11 metros³/kilograma/segundo², 0,0235% inferior ao valor francês. Embora essa diferença possa parecer insignificante, para os físicos, ela é significativa, pois outras constantes fundamentais são conhecidas com muito mais precisão.

A técnica utilizada, chamada de balança de torção, remonta ao físico inglês Henry Cavendish, que realizou um experimento pioneiro em 1798. Cavendish suspendeu esferas de chumbo de um fio e posicionou massas maiores próximas, medindo a atração gravitacional entre elas pela rotação da viga suspensa.

A equipe do NIST também utilizou uma técnica secundária envolvendo eletricidade, aplicando voltagem a eletrodos próximos às massas internas, criando uma força eletrostática que contrabalançou a gravidade. A composição dos materiais, incluindo cobre e safira, não influenciou a discrepância, sugerindo que o mistério da gravidade persiste.

Schlamminger afirmou que cada medição é importante porque a verdade importa, e fazer uma medição precisa é uma forma de trazer ordem ao universo. Após uma década perseguindo o problema, ele está pronto para passar a responsabilidade para as gerações mais jovens de cientistas, afirmando que ‘devemos seguir em frente’.

O ‘grande G’ é universal, determinando a força gravitacional entre quaisquer dois objetos, enquanto o ‘pequeno g’ refere-se à aceleração causada pela gravidade perto de um objeto grande, como a Terra. O estudo não resolveu o mistério em torno do ‘grande G’, mas adicionou um ponto importante ao crescente corpo de evidências, conforme relatado pelo ScienceDaily.