Torre Tokyo Skytree. (Créditos da imagem: Pixabay).

Os últimos anos foram repletos de confirmações de previsões da Teoria da Relatividade: lentes gravitacionais, detecção de ondas gravitacionais, e claro, a famosa foto do buraco negro. A ciência, como todos sabemos, é feita de questionamentos, mesmo em uma teoria já consolidada; Einstein é, a todo tempo, posto à prova. 

Uma das previsões da Relatividade Geral é a de que quanto maior a gravidade de um corpo, mais devagar o tempo passará. Isso ocorre porque a malha de espaço e tempo é unificada; espaço e tempo são uma coisa só. Isso também vale para a profundidade no campo, ou seja, quanto mais próximo do centro de gravidade, mais devagar o tempo passará, em relação a alguém mais distante. O tempo, portanto, deve passar mais rápido no topo da torre do que a base, e é isso que foi medido no estudo, publicado por cientistas japoneses no periódico Nature Photonics.

Diversos testes do tipo já foram feitos, com relógios em satélites, montanhas. A novidade deste novo é a pequena distância entre os dois relógios – apenas 450 metros, na torre Tokyo Skytree. Para tal, no entanto, foi necessário um super relógio, desenvolvido por um instituto de pesquisa japonês, chamado RIKEN, em conjunto com a Universidade de Tokyo. Para se ter ideia, o relógio possui uma precisão de 18 casas decimais.

Outro feito que se pode destacar do trabalho, é a miniaturização e uso externo do relógio, já que anteriormente só haviam feito essa medida em laboratórios super controlados, por causa do ruído ambiental. Para que fosse possível, eles precisaram montar o relógios em caixas com uma blindagem eletromagnética, e ligá-las por fibra óptica, para a sincronização.

Para garantir a veracidade dos dados, eles ainda utilizaram satélites de geolocalização e medidores a laser para medir precisamente a distância real entre as caixas, e gravímetros (medidores da aceleração da gravidade), para constatar a variação gravitacional entre os dois pontos.

Há uma dificuldade muito grande em unificar a Relatividade Geral com a Mecânica Quântica, apesar de cada um explicar satisfatoriamente seu campo. Uma possível unificação, seria a Teoria de Tudo: todo o universo explicado em uma coisa só. Passas importantes já foram dados nesse caminho, com a Teoria Quântica de Campos, mas há um longo caminho, e os testes experimentais podem ser uma ótima saída.

Outra aplicação do trabalho, segundo a própria RIKEN, é a medição super precisa em pequenas diferenças de altitude, com aplicação, por exemplo, na geologia e sismologia, como detecções em pequenas variações no solo causadas por atividades de vulcões (detecção de uma futura erupção) e terremotos, algo que pode ser de extrema relevância para o Japão, dado o seu contexto de localização.

Referência:

  1. TAKAMOTO, Masao et al. Test of general relativity by a pair of transportable optical lattice clocks; Nature Photonics. Acesso em: 12 abr. 2020.