Cientistas dos EUA agora confirmaram a teoria na menor escala de todos os tempos, demonstrando que os rela³gios marcam ritmos diferentes quando separados por fraçaµes de milametro.
Esta foto fornecida pelo NIST mostra um rela³gio ata´mico de estra´ncio, uma das pea§as de cronometragem mais precisas do mundo no laboratório do professor Jun Ye na Universidade do Colorado, em Boulder.
A teoria da relatividade geral de Einstein sustenta que um corpo massivo como a Terra curva o Espaço-tempo, fazendo com que o tempo diminua a medida que vocêse aproxima do objeto osentão uma pessoa no topo de uma montanha envelhece um pouco mais rápido do que alguém noníveldo mar.
Cientistas dos EUA agora confirmaram a teoria na menor escala de todos os tempos, demonstrando que os rela³gios marcam ritmos diferentes quando separados por frações de milametro.
Jun Ye, do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) e da Universidade do Colorado Boulder, disse a AFP que seu novo rela³gio é"de longe" o mais preciso já construado - e pode abrir caminho para novas descobertas em meca¢nica qua¢ntica, o livro de regras para o mundo subata´mico.
Ye e seus colegas publicaram suas descobertas na prestigiosa revista Nature , descrevendo os avanços de engenharia que lhes permitiram construir um dispositivo 50 vezes mais preciso do que os melhores rela³gios ata´micos de hoje.
Nãofoi atéa invenção dos rela³gios ata´micos - que marcam o tempo detectando a transição entre dois estados de energia dentro de um a¡tomo exposto a uma determinada frequência - que os cientistas puderam provar a teoria de Albert Einstein de 1915.
Os primeiros experimentos incluaram o Gravity Probe A de 1976, que envolveu uma Espaçonave 6.000 milhas (10.000 quila´metros) acima dasuperfÍcie da Terra e mostrou que um rela³gio de bordo era mais rápido que um equivalente na Terra em um segundo a cada 73 anos.
Desde então, os rela³gios tornaram-se cada vez mais precisos e, portanto, mais capazes de detectar os efeitos da relatividade.
Em 2010, os cientistas do NIST observaram o tempo se movendo em taxas diferentes quando seu rela³gio foi movido 33 centametros mais alto.
Teoria de tudo
O principal avanço de Ye foi trabalhar com teias de luz, conhecidas como trelia§as a³pticas, para prender a¡tomos em arranjos ordenados. Isso épara impedir que os a¡tomos caiam devido a gravidade ou se movam, resultando em perda de precisão.
Dentro do novo rela³gio de Ye há100.000 a¡tomos de estra´ncio, em camadas uns sobre os outros como uma pilha de panquecas, no total com cerca de um milametro de altura.
O rela³gio étão preciso que, quando os cientistas dividiram a pilha em duas, puderam detectar diferenças de tempo nas metades superior e inferior.
Nessenívelde precisão, os rela³gios atuam essencialmente como sensores.
"Espaço e tempo estãoconectados", disse Ye. "E com a medição do tempo tão precisa, vocêpode realmente ver como o espaço estãomudando em tempo real - a Terra éum corpo vivo e vivo."
Esses rela³gios espalhados por uma regia£o vulcanicamente ativa podem dizer aos gea³logos a diferença entre rocha sãolida e lava, ajudando a prever erupções.
Ou, por exemplo, estude como o aquecimento global estãocausando o derretimento das geleiras e o aumento dos oceanos.
O que mais excita Ye, no entanto, écomo os rela³gios futuros podem inaugurar um reino completamente novo da física.
O rela³gio atual pode detectar diferenças de tempo em 200 macrons - mas se isso for reduzido para 20 macrons, podera¡ comea§ar a investigar o mundo qua¢ntico, ajudando a superar as disparidades na teoria.
Embora a relatividade explique lindamente como objetos grandes como planetas e gala¡xias se comportam, ela énotoriamente incompatavel com a meca¢nica qua¢ntica, que lida com os muito pequenos.
De acordo com a teoria qua¢ntica, cada partacula também éuma onda ose pode ocupar vários lugares ao mesmo tempo, algo conhecido como superposição. Mas não estãoclaro como um objeto em dois lugares ao mesmo tempo distorceria o Espaço-tempo, de acordo com a teoria de Einstein.
A interseção dos dois campos, portanto, levaria a física um passo mais perto de uma "teoria de tudo" unificadora que explica todos os fena´menos fasicos do cosmos.