10 fatos sobre as ondas de gravidade que você deve saber

A existência de foi realmente antecipada por Albert Einstein há muitos anos. Após cerca de um século de antecipação, as ondas gravitacionais e as ondulações na estrutura do espaço-tempo foram finalmente descobertas. Mas por que essa descoberta é tão importante. Para responder a isso, aqui estão 10 fatos sobre as ondas gravitacionais:

10 A possibilidade de viagem no tempo

Fãs de ficção científica em todo o mundo molharam as calças coletivamente quando se confirmou a existência de ondas gravitacionais. O que os deixou tão felizes com isso é que há uma parte da equação da relatividade especial de Einstein que se baseia na existência de ondas gravitacionais para tornar possível a viagem no tempo. A comunidade científica foi rápida em apontar que ainda estamos muito longe de viajar no tempo mais rápido ou mais devagar do que 365 dias por ano, no entanto, com o talento de Einstein para estar correto, pode ser apenas uma questão de tempo.

“Ainda há muito por aí …" disse o presidente do departamento de astrofísica da Universidade de Princeton. “Mas as equações da relatividade geral estão nos dizendo que elas (partículas de massa negativa e buracos de minhoca estáveis) permitiriam a viagem no tempo.” Ele prossegue, dizendo que a verdadeira viagem no tempo pode ainda estar bem fora dos domínios da compreensão humana, embora a relatividade geral seja essencial se essa descoberta for feita.

9 Confirmação de localidade

Entre os fatos significativos sobre as ondas gravitacionais está a confirmação da localidade. Localidade é uma teoria da física que afirma que "o que acontece aqui é afetado pelo que está acontecendo nas proximidades, e não pelo que está acontecendo longe". Isso parece bastante óbvio na Era Quântica, entretanto, na época newtoniana, era geralmente aceito que a gravidade não se comportava dessa maneira. A explicação de Newton para o comportamento da gravidade era que os efeitos da mudança de massa de um objeto causariam mudanças na força gravitacional em todo o universoimediatamente. O problema de Einstein com essa teoria é que isso significaria que as ondas gravitacionais se movem mais rápido do que a velocidade da luz. Newton não gostou particularmente dessa teoria porque significaria que a força da gravidade é capaz de se propagar sem um meio como o ar. No final das contas, ele deixou um alfinete nessa teoria e a deixou ao critério de seus leitores.

A existência de ondas gravitacionais prova que Newton estava certo em duvidar de sua própria ideia de não localidade porque as ondas gravitacionais viajam por meio de partículas fundamentais chamadas gravitação e viajam à velocidade da luz.

8 gêmeos do universo

A fusão de dois buracos negros em um buraco negro supermassivo é algo que foi teorizado, mas nunca realmente provado até que um par de cientistas e seus equipamentos super-sensíveis encontraram evidências de que tal evento aconteceu 1,3 bilhão de anos atrás. A questão de como esses dois buracos negros se aproximaram o suficiente para se fundir é outra questão e uma teoria prevalecente é que eles nasceram do colapso de uma única estrela: a versão estelar de uma mãe dando à luz gêmeos. Os buracos negros são formados quando uma estrela explode em uma explosão de supernova. Anteriormente, não havia evidências de se uma supernova poderia gerar dois buracos negros, no entanto, com os novos dados que nos foram fornecidos pela análise de ondas gravitacionais, novas teorias como essas podem ser investigadas.

7 Uma nova maneira de ver o universo

Com a humanidade agora capaz de detectar ondas gravitacionais, os cientistas têm uma maneira completamente nova de estudar o universo. Ser capaz de detectar ondas gravitacionais diretamente é semelhante a uma pessoa cega de repente ser capaz de ver. Esta nova entrada sensorial abre uma nova dimensão de maneiras de interagir com o universo, que é de longe um dos fatos mais importantes sobre as ondas de gravidade.

Até agora, a capacidade dos cientistas de examinar o que acontece nas profundezas do espaço se limitava a analisar as ondas eletromagnéticas, como a luz e as ondas de rádio, que viajam pelo cosmos. Este método de análise é limitado porque os buracos negros não emitem luz e se as ondas EM chegarem perto o suficiente de um buraco negro, elas dobram as ondas. As ondas gravitacionais são imunes a esse problema e, portanto, os cientistas agora podem analisar dados que vêm diretamente dos buracos negros.

6 novos tipos de armamento

A humanidade adora armamento. Não sabemos se isso é bom, mas definitivamente está entre os principais fatos sobre as ondas de gravidade que todos deveriam saber. A cada nova descoberta feita no mundo da ciência, uma das primeiras coisas que nos perguntamos é ‘podemos transformá-la em arma?’ Felizmente, os astrofísicos foram rápidos em apontar que a ideia de usar ondas gravitacionais para impulsionar naves interestelares é um lixo absoluto e a ideia de transformá-las em armas é igualmente ridícula. Mas isso não impediu a Agência de Inteligência de Defesa dos Estados Unidos de formar uma comissão para examinar se as ondas gravitacionais de alta frequência poderiam representar uma ameaça à segurança dos EUA.

Eles provavelmente estavam apenas se certificando de que todas as suas bases estavam cobertas, mas não vamos esquecer que se você perguntasse ao governo japonês em 1940 se eles tinham um plano de contingência para a possibilidade de uma bomba nuclear de 15 quilos ser lançada sobre eles, eles teria rido de você também. E todos nós sabemos o que aconteceu em 1945.

5 LIGOs mais avançados

Afaste os telescópios, temos uma nova maneira favorita de verificar o universo. Os métodos convencionais de estudo do cosmos envolvem a análise de diferentes formas de radiação eletromagnética conforme ela viaja pelo espaço. O principal problema com o uso de ondas EM para olhar para o espaço é que elas costumam ser distorcidas e amortecidas antes de chegarem à Terra. Aí vem um dos fatos mais surpreendentes sobre as ondas gravitacionais. Isso não é problema com ondas gravitacionais que são detectadas usando Observatórios de Ondas Gravitacionais de Interferômetro a Laser (LIGO ).

Atualmente, existem apenas dois LIGOs operacionais para analisar ondas GW. Isso ocorre porque eles são caros de construir, com o LIGO com sede nos EUA custando mais de US $ 1,1 bilhão em 40 anos e eles foram construídos como experimentos científicos baseados em uma teoria não comprovada. Com a confirmação das ondas de gravidade, os governos estarão mais dispostos a gastar dinheiro no desenvolvimento de novos e mais avançados LIGOs.

4 Nova Tecnologia de Comunicação

Desde o surgimento do homem, as ondas eletromagnéticas têm sido nosso meio de comunicação preferido. Usamos sinais de fumaça, telefones e rádios. Eles são um ótimo meio de comunicação porque viajam à velocidade da luz e são capazes de cobrir grandes distâncias. As únicas desvantagens que encontramos no uso de ondas eletromagnéticas nas comunicações é que elas são facilmente absorvidas pela massa. As ondas gravitacionais resolvem esse problema porque são feitas de partículas tão minúsculas que passam pela massa sem esforço e sem amortecimento. Com o problema da ‘linha de visão’ corrigido, o uso de GWs para comunicações reduziria muito a necessidade de dispositivos periféricos, como satélites e pontos de retransmissão, o que reduziria muito os custos de comunicação.

A única desvantagem é que as ondas gravitacionais são muito difíceis de gerar e detectá-las é ainda mais difícil. Para que seu uso seja prático, eles devem ser gerados em altas frequências. A tecnologia mais eficiente que temos, capaz de transmitir HFGWs, é um sistema mecânico microelétrico em fase (MEMS) e o detector Li-Baker HFGW para detectá-los. Esses dispositivos mostram que a comunicação usando GWs é possível, no entanto, muito mais trabalho deve ser feito para aumentar a sensibilidade dos detectores GW e reduzir a quantidade de energia necessária para produzir HFGWs. Este é, sem dúvida, um dos fatos mais significativos sobre as ondas gravitacionais.

3 Eles não são iguais às ondas de gravidade

Sim, eles têm o mesmo som e são criados por objetos de massa, mas são coisas completamente diferentes. As ondas gravitacionais são ondulações no espaço e no tempo. Eles podem viajar pelo vácuo do espaço e viajar na velocidade da luz. As ondas gravitacionais, por outro lado, são um fenômeno que ocorre na dinâmica dos fluidos. Eles são a onda que carrega consigo a força da gravidade e requer um meio para se mover, como o ar ou a água. Ver? Coisas completamente diferentes.

2 Einstein chamou de novo

Isso já era de conhecimento geral, mas à medida que mais e mais suas previsões se provam corretas, podemos ver que Einstein não poderia fazer nada errado. O que torna Einstein especialmente brilhante é que ele foi quase inteiramente um físico teórico. Enquanto a maioria dos cientistas confia em experimentos complexos para deduzir suas conclusões, Einstein apenas jogou teorias por aí e deixou que outras pessoas as provassem quando a tecnologia se tornasse disponível. É por isso que muitas de suas teorias são comprovadas muito depois de sua morte.

A primeira vez que suas previsões sobre a curvatura do espaço e do tempo foram confirmadas foi em 1919, 14 anos após a publicação de sua teoria da relatividade especial. Nele, ele previu que a luz visível das estrelas se curvaria em torno do sol. Os astrônomos estavam céticos, no entanto, quando o eclipse solar de 1919 aconteceu, eles viraram seus telescópios para o céu e viram exatamente o que ele previu. Ele está certo desde então, o que mostra que é preciso ser corajoso ou tolo para duvidar de Einstein.

1 Absolutamente nada, então mantenha seu trabalho diário

Sim, esse é o número um entre os fatos mais significativos sobre as ondas gravitacionais que devemos conhecer. Mais uma das teorias de Einstein provou ser correta. Isso não é novidade. Suas teorias provaram ser corretas durante todo o século passado. E daí se as ondas gravitacionais realmente existem? Eles estão lá desde o alvorecer dos tempos e continuarão lá por muito tempo depois de nossa partida. Os cientistas podem ter um motivo para comemorar, mas o que as ondas gravitacionais significam para o Joe médio? Absolutamente nada. Você ainda vai ter que se levantar de manhã e fazer sua rotina diária. Mas você pode se animar em saber que existe um mistério a menos para resolvermos.

10 fatos sobre as ondas de gravidade

1. Absolutamente nada, então mantenha seu trabalho diurno
2. Einstein chamou de novo
3. Eles não são iguais às ondas de gravidade
4. Nova Tecnologia de Comunicação
5. LIGOs mais avançados
6. Novos tipos de armamento
7. Uma nova maneira de ver o universo
8. Gêmeos do Universo
9. Confirmação de localidade
10. A possibilidade de viagem no tempo

Escrito por: Kris Kabiru