A GRAVIDADE NÃO É UMA FORÇA E NÃO TEM PODER DE “PUXAR”?

Porém, como é possível uma influência que move e atrai objetos não ser considerada uma força? Isso porque a gravidade não “puxa”, ela “acelera”. Ao contrário do que a linguagem utilizada pela física introdutória costuma dizer, para facilitação do aprendizado, a gravidade deforma o espaço-tempo, fazendo com que objetos sigam uma curvatura criada. Graças às teorias da relatividade de Albert Einstein, sabemos que a energia diz ao espaço-tempo como deve ser sua curvatura. Nesse caso, a massa é geralmente a parte mais importante da equação, ou seja, a energia que é a massa de um objeto curvado ao espaço-tempo. Assim, a massa dobra o espaço-tempo, e essas curvas ditam a mobilidade da energia. A gravidade seria a curvatura do espaço-tempo. Assim como um carro percorre uma estrada cheia de curvas, objetos viajam por elas no espaço-tempo. E, assim como um carro acelera, objetos maciços criam curvas extremas no espaço-tempo, e a gravidade é capaz de acelerar corpos que entram (ou se aproximam) de poços de gravidade profundas. Tal caminho é chamado de “curva geodésica”. O melhor exemplo para explicar a gravidade e sua capacidade de acelerar objetos são a Terra e a Lua. Nosso planeta é um objeto muito maciço quando comparado à Lua. Assim, a Terra provoca uma curva acentuada no espaço-tempo. A Lua orbita em torno de nosso planeta por conta das deformações no espaço-tempo que são causadas pela massa da Terra. Portanto, a Lua viaja pela curva sem sentir alguma força atuante. Não se trata de um impulso ou empuxo, e sim um caminho. Você pode estar se perguntando, então, por que nem todos os asteroides e os meteoritos que passam próximos a nossa órbita são incorporados a ela? Esse caminho depende de muitos fatores, como velocidade, trajetória e a massa dos respectivos objetos envolvidos. Milhares de cometas e asteroides passam por nós sem serem capturados e arrastados para uma órbita particular, justamente por isso, ao mesmo tempo que tantos outros orbitam a Terra por um tempo. Tudo é relativo na relatividade. FONTE: megaarquivo.com/2015/08/27/11-729-fisica-voce-sabia-que-a-gravidade-nao-e-uma-forca-e-nao-tem-poder-de-puxar/

GRAVIDADE EXPLICA FRONTEIRA ENTRE MUNDOS CLÁSSICO E QUÂNTICO

Ilustração de uma molécula na presença da dilatação gravitacional do tempo. A molécula está em um estado de superposição quântica - ela está em vários lugares ao mesmo tempo - mas a dilatação do tempo destrói esse fenômeno quântico.

Fronteira clássico-quântico

Einstein fez história com sua teoria do espaço-tempo, voltada para as grandes dimensões, mas nunca se deu bem com a mecânica quântica, a outra bem-sucedida teoria do início do século passado, esta voltada para as pequenas dimensões. Desde então, os físicos vêm tentando alinhavar essas duas teorias, mais especificamente, traçar a fronteira onde as esquisitices da mecânica quântica deixam de operar e passa a valer a mais intuitiva mecânica clássica. Assim, não deixa de ser surpreendente a proposta agora feita por uma equipe das universidades de Viena (Áustria) e de Harvard (EUA). Para Igor Pikovski e seus colegas, a força da gravidade, conforme descrita por Einstein, pode explicar a transição dos comportamentos quânticos para os comportamentos clássicos em razão do efeito que ela causa sobre o tempo, mais especificamente pela chamada dilatação temporal induzida pela gravidade de grandes massas, como planetas e estrelas. Se eles estiverem certos, isto significa que muitos experimentos quânticos nunca poderão ser feitos com precisão adequada na superfície terrestre, devendo ser levados ao espaço para garantir resultados fiéis.

Dilatação do tempo destrói fenômenos quânticos

Segundo a teoria de Einstein, a gravidade é a manifestação da curvatura do espaço e do tempo, e o fluxo do tempo é alterado pela massa. O que os físicos estão propondo agora é que é justamente essa dilatação do tempo causada pela gravidade que causa a supressão dos efeitos quânticos nas escalas maiores. Eles calcularam que, conforme as partículas na dimensão dos átomos começam a se aglutinar e formar objetos maiores - das moléculas para cima - a dilatação do tempo gerada pela gravidade da Terra suprime o comportamento quântico dessas partículas. As minúsculas partículas agitam-se continuamente, mesmo quando formam objetos maiores. E esse movimento também é afetado pela dilatação do tempo: ele é retardado no chão e acelerado em altitudes mais elevadas. É essa assimetria, argumenta a equipe, que causa a chamada decoerência, a perda de "conexão" entre os estados quânticos que dá tanta dor de cabeça aos pesquisadores que estão trabalhando com qubits na tentativa de construir computadores quânticos. A equipe conseguiu demonstrar que este efeito destrói a superposição quântica e, assim, obriga os objetos maiores a se comportar de forma clássica, como esperamos na vida cotidiana, em que cada coisa fica no seu lugar, e só num lugar de cada vez. Por exemplo, se um experimento tentar colocar 1 grama de carbono - 1023 átomos de carbono - em uma superposição de dois estados, bastará deslocar a amostra verticalmente em 1 micrômetro no campo gravitacional da Terra para que a decoerência se desfaça em 1 milissegundo.

Escalas cosmológicas

Se esses cálculos forem confirmados por experimentos - eventualmente feitos com relógios atômicos muito precisos -, obviamente pode haver outras implicações além de mandar os experimentos quânticos para a Estação Espacial ou mesmo ainda para mais longe. "Falta ver o que esses resultados implicam em escalas cosmológicas, onde a gravidade pode ser muito mais forte," antecipou o professor Caslav Brukner, membro da equipe. Bibliografia: Universal decoherence due to gravitational time dilation. , 2015; DOI: Igor Pikovski, Magdalena Zych, Fabio Costa, Caslav Brukner. Nature Physics. Vol.: Published online. DOI: 10.1038/nphys3366. fonte: inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=gravidade-explica-fronteira-entre-mundos-classico-quantico&id=010130150623

A GRAVIDADE DA TERRA ESTÁ MUDANDO COM O DERRETIMENTO DAS GELEIRAS

Para aqueles que não acham que a mudança climática é tão grave assim, a resposta dos cientistas é: sua mais recente vítima na Antártica é a gravidade! Sim, aquela força fundamental da natureza, que por acaso também é constante, mas que, de alguma maneira, a mudança climática conseguiu ferrar. Essa é a conclusão de um estudo conduzido com dados da Agência Espacial Europeia (ESA, na sigla em inglês). “A perda de gelo da Antártica Ocidental entre 2009 e 2012 causou um mergulho no campo gravitacional sobre a região”, escreveu a ESA, cujo satélite GOCE mediu a mudança. Mas, calma: a alteração da qual estamos falando é muito pequena – os que desejam passar as férias na Península Antártica não vão sair flutuando em direção ao nada.

A pesquisa

Embora todos nós tenhamos aprendido que a gravidade é uma constante, ela varia muito pouco dependendo de onde você está na superfície da Terra e da densidade da rocha (ou, neste caso, gelo) sob os seus pés. Durante uma missão de quatro anos, o satélite da ESA mapeou essas variações e mudanças em detalhes sem precedentes e foi capaz de detectar uma diminuição significativa da gravidade na região da Antártica Ocidental onde o gelo está derretendo mais rápido do que no resto do planeta. Os resultados foram alcançados através da combinação de medições do campo de gravidade feitas pelo satélite de alta resolução GOCE com uma missão de outro satélite chamado Grace, operado em conjunto pelos Estados Unidos e pela Alemanha. Os cientistas esperam ampliar esta análise para toda a Antártica em breve, o que poderia fornecer uma imagem ainda mais nítida do ritmo que o aquecimento global está tomando no continente gelado.

Alerta!

A maior implicação dessas medições é que elas confirmam que o aquecimento global está mudando a Antártica de maneiras fundamentais. Para se juntar ao coro de terrores que a mudança climática está causando, no início deste ano, uma equipe de cientistas anunciou que grandes geleiras da Antártida Ocidental começaram a colapsar de forma imparável, comprometendo o nível dos oceanos a uma subida de vários metros ao longo dos próximos cem anos. As melhores estimativas atuais mostram que os mares globais poderiam estar até 1,27 metros mais altos até o final do século, em grande parte devido ao derretimento do gelo na Antártica Ocidental. Pesquisas anteriores com dados de um terceiro satélite, CryoSat (também da ESA), tem mostrado que a perda de gelo nessa região aumentou três vezes desde apenas 2009, com 500 quilômetros cúbicos de gelo derretendo anualmente da Groenlândia e da Antártica (combinados). fonte: Wired.com/2014/09/melting-antarctic-ice-shifting-gravity/

OS CAMPOS MAGNÉTICOS ANULAM GRAVIDADE DE BURACOS NEGROS

Se os novos cálculos estiverem corretos, os astrofísicos terão que repensar todas as teorias sobre a interação dos buracos negros com suas imediações. Magnetismo de buraco negro Os buracos negros dominam completamente seus arredores devido à sua força gravitacional extremamente poderosa, da qual "nem a luz escapa", como normalmente se diz. No entanto, outras forças, incluindo o magnetismo, que são geralmente consideradas fracas nesses ambientes, também estão atuando nas imediações desses corpos celestes. A novidade é que novos cálculos indicam que a intensidade dos campos magnéticos pode ser tão forte quanto a gravidade na vizinhança dos buracos negros. A conclusão é de uma equipe de astrônomos do Instituto Max Planck de Radioastronomia (Alemanha) e do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley (EUA). Equilíbrio magneto-gravitacional Quando o gás nas cercanias é sugado pela gravidade e se projeta em direção ao buraco negro ao longo de um campo magnético, então a influência deste campo magnético torna-se tão forte perto do buraco negro que é gerado uma espécie de equilíbrio com a gravidade, explica Alexander Tchekhovskoy, membro do grupo. Isso muda fundamentalmente o comportamento do gás nas proximidades do buraco negro. Os dados para fazer uma simulação de todo o processo foram obtidos pela observação sistemática dos jatos emitidos pelos buracos negros centrais de mais de 100 galáxias, feita pelo programa Mojave (sigla em inglês para monitoramento de jatos de núcleos galácticos ativos com experimentos VLBA).

Simulação computadorizada do gás (amarelo) caindo em direção a um buraco negro central. Um jato de matéria se projeta para cima e para baixo, fortemente focado por campos magnéticos. Com base nas teorias atuais, que tratam os buracos negros como uma espécie de ímã giratório, a força do campo magnético também controla a luminosidade dos jatos emitidos no comprimento de onda de rádio, ou seja, os jatos de rádio extremamente brilhantes no centro das galáxias ativas emanam especialmente daqueles buracos negros onde os campos magnéticos têm forças comparáveis à da gravidade. "Se as nossas ideias se mantiverem após uma análise mais aprofundada, então teríamos que repensar as nossas suposições sobre as propriedades dos buracos negros e seus efeitos sobre seu ambiente," disse Eric Clausen-Brown, coautor do estudo. Magnetismo contra gravidade? Surpreendentemente, a intensidade do campo magnético nessas situações de equilíbrio com a gravidade é comparável à gerada por um equipamento bem conhecido aqui na Terra: um aparelho de ressonância magnética. Tanto os buracos negros supermassivos quanto os escâneres de ressonância magnética geram campos magnéticos que são cerca de 10.000 vezes mais fortes do que o campo magnético do nosso planeta. Bibliografia: Dynamically important magnetic fields near accreting supermassive black holes M. Zamaninasab, E. Clausen-Brown, T. Savolainen, A. Tchekhovskoy Nature Vol.: 510, 126-128 DOI: 10.1038/nature13399 FONTE:

ESPAÇO-TEMPO TURBULENTO GERA REDEMOINHOS DE GRAVIDADE

Quando dois buracos negros se encontram, podem acontecer coisas muito mais dramáticas do que se acreditava. Distúrbios do espaço-tempo As teorias atuais da física estabelecem que o espaço-tempo pode ser dobrado por grandes massas, dando origem à gravidade. Mas o próprio espaço-tempo reage sempre de forma suave e tranquila - ele nunca se torna turbulento - gerando uma gravidade igualmente calma, tranquila e previsível. Um novo estudo, porém, defende que essas teorias podem estar erradas. Luis Lehner e seus colegas do Instituto Perimeter, nos Estados Unidos, explicam que a chave de tudo está em tratar a gravidade como um fluido. "Há uma conjectura em física - a conjectura holográfica - que diz que a gravidade pode ser descrita como uma teoria de campo. E nós também sabemos que, em altas energias, as teorias de campo podem ser descritas com as ferramentas matemáticas que usamos para descrever os fluidos," explica Lehner. "Portanto, é uma dança de dois passos: gravidade é igual a teoria de campos e teoria de campos é igual a fluidos, assim gravidade equivale a fluidos. Isso é chamado dualidade gravidade/fluidos".

As ondas gravitacionais poderão validar ou não a hipótese dos redemoinhos de gravidade. Dualidade gravidade/fluidos Como um dos comportamentos característicos dos fluidos é a turbulência, se a gravidade pode se comportar como um fluido, então, sob certas condições, ela vai espiralar e gerar redemoinhos. "Ou há um problema com a dualidade, e a gravidade realmente não pode ser totalmente capturada por uma descrição de fluidos, ou há um fenômeno novo na gravidade e a gravidade turbulenta realmente pode existir," disse Lehner. A dualidade gravidade/fluidos vem sendo desenvolvida ao longo dos últimos seis anos. Mas, até agora, ninguém havia encarado de frente o problema da turbulência da gravidade. E o que realmente importa saber é se a gravidade pode se tornar turbulenta não em considerações matemáticas, mas em uma situação real. Para tentar verificar essa possibilidade, a equipe decidiu estudar buracos negros estelares, ou quasares, que giram muito rapidamente - mais especificamente, eles simularam as perturbações não-lineares dos buracos negros. Sistemas gravitacionais raramente são analisados neste nível de detalhamento porque as equações são incrivelmente complexas. Mas, sabendo que a turbulência é fundamentalmente não-linear, a equipe não pode escapar das dificuldades e enfrentou o problema.

As simulações mostram que o espaço-tempo fica turbulento, e a gravidade passa a se comportar como um fluido. Turbulências na gravidade O resultado foi surpreendente: o espaço-tempo pode realmente se tornar turbulento nas condições extremas de uma dupla de buracos negros orbitando um em torno do outro. "Fiquei muito surpreso", diz Huan Yang, membro do grupo. "Eu nunca acreditei em comportamentos turbulentos na Relatividade Geral, e por boas razões: ninguém jamais havia visto isto em simulações numéricas, mesmo de coisas dramáticas como buracos negros binários." Mas como este fenômeno escapou dos teóricos? "Ele estava escondido porque a análise necessária para vê-lo tem que ir para as ordens não-lineares. As pessoas não têm motivação suficiente para fazer um estudo não-linear", explicou Yang. Este é um trabalho teórico, mas que pode não ficar assim por muito tempo. Vários detectores de última geração estão para ser ligados em busca das ondas gravitacionais - ondulações no "fluido gravitacional" que resultam de eventos como a colisão de dois buracos negros. Se a gravidade pode se tornar turbulenta, então essas ondulações podem ser um pouco diferentes do que os modelos anteriores sugerem. Conhecer essas diferenças pode tornar mais fácil detectar as ondas gravitacionais, ou interpretar o que está sendo visto nos dados. Assim, se as ondas gravitacionais forem realmente detectadas, e elas chegarem um pouco diferente do que os modelos do espaço-tempo comportado preveem, então isto poderá ser uma evidência da turbulência gravitacional. E, se tiveram coragem para enfrentar a modelagem não-linear, talvez essa possibilidade de detecção dê à equipe a motivação suficiente para tentar descrever como seria, em uma situação real, o espalhamento de um redemoinho de gravidade pelo espaço-tempo. Bibliografia: Turbulent Black Holes; Huan Yang, Aaron Zimmerman, Luis Lehner; arXiv; http://arxiv.org/abs/1402.4859. FONTE:inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=espaco-tempo-turbulento-gera-redemoinhos-gravidade