ALPHA-g: o primeiro detector de antigravidade

Stu Shepherd / TRIUMF

ALPHA-g

O ALPHA-g está pronto para fazer sua estreia: a máquina de 200 quilos foi criada para medir os efeitos de uma suposta “antigravidade”.

Em uma luta contra o tempo, os cientistas se apressam para ligar o novo detector que irá explorar os efeitos da gravidade sobre a matéria antes que o o laboratório da Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear (CERN) seja desativado durante dois anos.

O detector antigravidade foi proposto, pela primeira vez, em 2013. Nos últimos meses, os criadores do ALPHA-g trabalharam intensamente em Vancouver, no Canadá, para concluir a criação. Em julho, o ALPHA-g foi enviado para o CERN, único local no mundo que pode fornecer a quantidade de antimatéria necessária para seu funcionamento.

Como o CERN sofrerá uma pausa, no dia 12 de novembro, os cientistas pretendem, até lá, resolver os problemas técnicos que surjam e conduzir algumas experiências de antigravidade no instrumento.

Entender se a antimatéria obedece às mesmas leis da gravidade, como a matéria, é um passo importante para confirmar décadas de teorias formuladas pelos físicos.

A antimatéria é exatamente como a matéria regular, que compõe as estrelas, planetas e todos os objetos observáveis no Universo. No entanto, exibe algumas propriedades quânticas opostas. Enquanto que a matéria regular tem elétrons carregados negativamente, a antimatéria tem pósitrons, carregados positivamente, por exemplo.

E no que diz respeito às propriedades gravitacionais, seriam semelhantes ou opostas? Em outras palavras, a antimatéria cai para cima ou para baixo?

A grande aposta para responder à pergunta é o detector ALPHA-g. Enquanto outros detectores ALPHA eram orientados horizontalmente com câmaras estreitas, o mais recente é orientado verticalmente.

Com 2,3 metros de altura, o ALPHA-g possui enormes rolos que circundam a câmara, criando um campo magnético capaz de conter átomos de “anti-hidrogênio” como se estivessem presos em uma garrafa de plástico.

Na prática, em vez de uma garrafa normal, imagine uma garrafa com uma tampa na parte superior e na parte inferior. Durante as experiências, o campo magnético deve ser manipulado com precisão para que as tampas, tanto a superior como a inferior ,“se abram” simultaneamente.

Através da experiência, os físicos conseguirão observar se os átomos de anti-hidrogênio caem como a matéria normal na presença do campo gravitacional da Terra, ou se movem-se para cima, desafiando a gravidade.

Ainda que essa última possibilidade seja muito improvável, se for observada, nossa compreensão atual do Universo, conforme descrito pela Teoria da Relatividade Geral de Einstein, precisará ser revista.

“Se nos depararmos com alguma diferença entre o hidrogênio e o anti-hidrogênio, precisaremos reescrever a teoria“, explica Makoto Fujiwara, cientista líder da equipe.

Daqui a dois anos, quando o CERN reabrir, os cientistas querem obter medições repetidas e mais precisas dos efeitos gravitacionais da antimatéria. Por enquanto, a equipe do ALPHA espera, pelo menos, observar se a antimatéria sobe ou desce.

Ciberia // HypeScience / ZAP

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