Experimento espacial confirma princípio da equivalência de Einstein

Se você deixar cair de uma mesma altura uma pena e uma bola de boliche, o que chega primeiro ao solo? Se você lembrar das suas aulas de física, provavelmente sabe a resposta: os dois chegam ao mesmo tempo. Esse é o princípio da equivalência - ou universalidade da queda livre -, previsto por Albert Einstein há mais de um século, na Teoria da Relatividade Geral. Agora, esse princípio foi confirmado mais uma vez, lá do espaço, com precisão recorde.

Os resultados mostraram que os corpos caem no vácuo com a mesma aceleração, independentemente de sua composição ou massa.

Como o experimento foi feito?

Um grupo internacional de cientistas usou o satélite MICROSCOPE, do Centro Nacional de Estudos Espaciais da França (CNES), que é equipado com acelerômetros de última geração.

O satélite é capaz de obter um controle ultrafino de sua órbita e compensar o arrasto atmosférico residual em níveis nunca atingidos na órbita baixa da Terra.

Ilustração mostra o satélite MICROSCOPE, usado na missão (crédito:CNES/D. Ducros, 2016)

No centro deste satélite está um casulo térmico, cuja estabilidade é melhor do que um milionésimo de grau. E nele é que foram realizados os testes.

Como orbitar é equivalente a cair, no que diz respeito à gravidade, as massas dentro do casulo foram essencialmente mantidas em um estado de queda livre constante.

As medições compararam a “queda livre” de dois materiais diferentes, platina e titânio, ao longo de 1642 revoluções em torno da Terra - ou seja: 73 milhões de quilômetros - o equivalente à metade da distância da Terra até o Sol.

Um sensor elétrico extremamente sensível mediu a quantidade de tensão necessária para manter cada objeto parado. Se um deles acelerasse mais rápido do que o outro, precisaria de uma voltagem mais alta para mantê-lo no lugar - o que não ocorreu.

Conforme o esperado, as taxas de aceleração dos dois objetos permaneceram iguais durante todo o experimento. A análise foi publicada em duas revistas de física: Classical and Quantum Gravity e Physical Review Letters.

Segundo o CNES, em comunicado sobre a missão, testar o princípio da equivalência equivale a testar os fundamentos de todas as teorias da gravitação e alternativas à relatividade. Por enquanto, Einstein segue levando o troféu. Pode testar aí.

Artigo: Physical Review Letters - https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.129.121102.