Um grupo internacional de cientistas liderado por pesquisadores chineses conduziu um experimento durante o qual conseguiram detectar pela primeira vez sinais da existência de um campo gravitacional quântico – um gráviton, que também pode servir como portador de interação gravitacional. O conceito de gráviton foi formado há quase 100 anos, mas só agora os cientistas têm a chance de se aproximar de sua descoberta.
Fonte da imagem: SCMP
Cientistas da China, dos EUA e da Alemanha participaram na preparação do experimento e na análise de seus resultados. A instalação foi criada na Universidade de Nanjing, o que durou três anos. O material a ser analisado teve que ser resfriado a uma temperatura próxima do zero absoluto e exposto a um laser bem ajustado para avaliar a excitação dos elétrons na amostra. Na verdade, estes são requisitos mutuamente exclusivos, uma vez que surge uma ponte térmica entre o ambiente experimental e os instrumentos de medição.
Os chineses fizeram isso. Uma amostra de arsenieto de gálio de alta pureza obtida nos EUA foi resfriada a -273,1 °C e colocada em um campo magnético seis ordens de magnitude mais forte que o campo magnético da Terra. A tarefa era criar em um material tão espesso quanto um átomo o efeito de um estado condensado de elétrons, cujo fluxo começou a se comportar como um líquido. Em seguida, por meio de um laser, foram avaliados os estados excitados dos elétrons e, por fim, medido seu spin.
Como você sabe, o spin de um elétron não é inteiro e é igual a 1/2. O gráviton deveria ter um spin de 2, o que o torna único, se é que existe na natureza. A análise dos dados experimentais mostrou que as partículas individuais foram caracterizadas por um valor de spin de 2. Este registo foi realizado pela primeira vez no mundo e deixa espaço para futuras pesquisas de grávitons.
Se o gráviton for descoberto, e esta for uma partícula sem massa e também sem cargas, isso dará esperança para a criação de uma teoria de campo unificada. Ainda não existe uma conexão completa entre a física clássica e a física quântica. É a falta de compreensão da essência da interação gravitacional que não permite conectar esses dois mundos.