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Duas novas técnicas de medição mudam constante gravitacional

Duas novas técnicas de medição mudam constante gravitacional
Diagrama esquemático das duas técnicas usadas para medir a constante de gravitação universal. [Imagem: Qing Li et al. - 10.1038/s41586-018-0431-5 ]

Constante gravitacional

Uma equipe da China e da Rússia criou duas novas maneiras de medir a constante gravitacional - embora alguns experimentos abram a possibilidade de que a força da gravidade possa não ser constante.

A gravidade é uma das quatro forças fundamentais da natureza - as outras são a interação fraca e forte e o eletromagnetismo. Apesar de centenas de anos de esforços, ainda não há explicação de como a gravidade funciona.

Outra frustração está no fato de que ninguém foi capaz de encontrar uma maneira de medir a força real da gravidade. Os cientistas têm tentado fazer isso também por centenas de anos, com o método mais conhecido tendo sido criado por Henry Cavendish em 1798 - é claro que, desde então, ele foi modificado várias vezes para torná-lo mais preciso.

O valor atual da constante de gravitação universal aceito pela comunidade científica é G = 6,67408 × 1011 m3 kg-1 s-2 - não confundir o G com o g, que é o símbolo normalmente associado à intensidade da aceleração da gravidade junto à superfície do planeta.

Duas novas técnicas de medição mudam constante gravitacional
Já existem propostas para produzir e controlar a gravidade usando campos magnéticos. [Imagem: André Füzfa]

Como medir a gravidade

Neste novo esforço, Qing Li e seus colegas modificaram a técnica padrão de pêndulos de torsão usados para medir a constante gravitacional.

Na primeira abordagem, eles construíram um detector constituído por uma placa de sílica revestida com metal e suspensa no ar por um fio. Duas bolas de aço proporcionam uma atração gravitacional. A força da gravidade foi medida observando o quanto o fio torce pela ação da gravidade.

A segunda abordagem é semelhante à primeira, exceto que a placa fica pendurada em uma plataforma giratória que mantém o fio no lugar. A força gravitacional é medida avaliando a rotação do prato giratório.

Em ambas as abordagens, os pesquisadores acrescentaram recursos para impedir a interferência de objetos próximos e distúrbios como tremores sísmicos de fundo.

A primeira medição resultou em G = 6,674484 × 1011 m3 kg-1 s-2, enquanto a segunda deu G = 6,674184 × 1011 m3 kg-1 s-2.

Segundo a equipe, ambas são mais precisas do que todas as medições feitas anteriormente.

E o resultado é um tanto surpreendente, uma vez que se considerava que a incerteza na medição mais aceita estava apenas na quinta casa decimal, ou seja, no 8 de 6,67408.

Bibliografia:

Measurements of the gravitational constant using two independent methods
Qing Li, Chao Xue, Jian-Ping Liu, Jun-Fei Wu, Shan-Qing Yang, Cheng-Gang Shao, Li-Di Quan, Wen-Hai Tan, Liang-Cheng Tu, Qi Liu, Hao Xu, Lin-Xia Liu, Qing-Lan Wang, Zhong-Kun Hu, Ze-Bing Zhou, Peng-Shun Luo, Shu-Chao Wu, Vadim Milyukov, Jun Luo
Nature
Vol.: 560, pages 582-588
DOI: 10.1038/s41586-018-0431-5




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