Força da gravidade muda - e desta vez é a sério

A constante gravitacional pode não ser tão ...constante (Imagem: Noel Gaspard / Millennium Images)

Será que a gravidade, a força que nos pinos para a superfície da Terra e detém estrelas juntos, apenas mudar? Talvez, apenas talvez. A última medição de G , o chamado constante que coloca uma figura sobre a atração gravitacional entre dois objetos, chegou-se superior ao valor oficial atual.

As medições de G são notoriamente não confiáveis ​​, de modo que o fluxo constante em permanente e o valor oficial é uma média. No entanto, o desvio recente é particularmente intrigante, pois é ao mesmo tempo totalmente diferente do valor oficial e ainda muito semelhante a uma medição feita em 2001, não o que seria de esperar se a discrepância deveu-se a erros experimentais aleatórios.

É possível que ambos os experimentos sofre, um erro persistente escondido, mas o resultado também está levando uma reflexão séria sobre a possibilidade de mais estranho: o G em si pode mudar. Essa é uma opção muito radical, mas se estiver correta, seria dar um passo mais perto de resolver um grande mistério - a energia escura , a entidade desconhecida acelerando a expansão do universo.

"Se o G mudou por esta pequena quantidade, então esperaríamos que Gdepende de um novo campo ", diz o cosmólogo Tony Padilla , da Universidade de Nottingham, no Reino Unido. "Pode-se imaginar um cenário em que esse campo desempenha um papel na energia escura."

Torcem fios

De acordo com Isaac Newton, a atração gravitacional entre dois objectos é proporcional às suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre eles. G coloca um valor absoluto na atração.

Ele foi primeiramente medido em laboratório em 1798 pelo cientista britânico Henry Cavendish usando um dispositivo que determina a torção de um fio devido à atracção gravitacional de dois pares de massas conhecidas precisamente.

Desde então, outros métodos têm produzido uma multiplicidade de diferentes valores. Este facto é considerado ser devido a vários erros experimentais e o valor oficial de L é rotineiramente actualizada para reflectir esta, com o pressuposto de que os valores eventualmente convergem.

Agora, uma equipe liderada por Terry Quinn do Bureau Internacional de Pesos e Medidas (BIPM), em Paris, França, e Clive Speake da Universidade de Birmingham, Reino Unido, mediu G , utilizando dois métodos: a versão moderna do experimento de Cavendish e um que se baseia em eletrostática.O valor resultante para o G é de 240 partes por milhão, maiores do que o oficial, criado em 2010.

Violetas na primavera

A figura em si não é a parte estranha - uma medida recente veio 290 ppm abaixo do valor oficial de hoje. A coisa estranha sobre o mais recente é que ele é apenas 21 ppm de desconto no valor da equipe de Quinn ficou com o mesmo set-ups em 2001. Uma vez que a equipe teve o cuidado desta vez para remover todas as fontes de erro que poderia ter sido no jogo de volta, em seguida, você não esperaria que os dois resultados sejam idênticos.

Quinn organizou uma conferência especial sobre G na Royal Society, em Londres, em fevereiro, para discutir o problema.

"Esta reunião vai ser muito emocionante", diz James Hough , um físico experimental da Universidade de Glasgow, Reino Unido. Mas ele sugere a realização da experiência pela terceira vez. "A minha opinião é que o experimento BIPM precisa ser copiado exatamente em outro laboratório em um continente diferente por diferentes experimentadores inicialmente para ver se o mesmo resultado é obtido", diz ele.

No entanto, James Faller , da Universidade do Colorado em Boulder, que testou G em 2010, está esperando por um erro: "Erros são como violetas na primavera: elas podem surgir em qualquer experimento do grupo", diz ele.

Quinta força

Mas o último resultado pode ser também evidência de que a própria gravidade pode mudar.

"Logicamente, ou alguns dos experimentos estão errados, ou G não é constante ", diz Mark Kasevich da Universidade de Stanford.

Um oscilante L poderia ser a evidência para uma teoria particular, que relaciona a energia escura com um quinto, força hipotética fundamental, além dos quatro que sabemos - gravidade, electromagnetismo, e as duas forças nucleares. Essa força também pode causar a força da gravidade para oscilar, diz Padilla. "Este resultado é realmente muito intrigante."

Uma outra opção, menos radical é que G ainda é uma constante, mas que a equipe de Quinn bateu em cima de seu verdadeiro valor. Isso significaria que o valor real do G é maior do que o número oficial, que é interessante por si só, diz o cosmólogo Clare Burrage , da Universidade de Nottingham.

"Se o valor de G é um pouco maior, então nós temos que voltar atrás e refazer todos os cálculos ", diz ela. "Stars iria queimar-se mais rápido do que se pensava anteriormente, pois é preciso mais energia para empurrar contra uma força gravitacional mais forte."

Jornal de referência: Physical Review Letters, doi.org / nqw

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