Teste quântico de queda livre corrobora princípio fundamental da gravidade de Einstein

Cientistas observaram um efeito da gravidade há muito previsto sobre um objeto quântico em queda livre e constataram que seu comportamento correspondeu ao princípio da equivalência de Einstein no regime testado. O estudo, publicado na Science Advances, estabelece uma ligação experimental entre a mecânica quântica, que descreve átomos e outros sistemas minúsculos, e a relatividade geral, que explica a gravidade e como os objetos caem.

A equipe trabalhou com nuvens de átomos de rubídio resfriadas a uma temperatura pouco acima do zero absoluto e controladas perto de um chip atômico especialmente projetado. Em um dispositivo chamado Galileo Quantum Interferometer, a onda de cada átomo foi efetivamente dividida entre duas trajetórias. Uma permaneceu fixa em relação ao laboratório, enquanto a outra foi impulsionada para cima, colocada em um estado pouco afetado pelo campo magnético e deixada cair sob a ação da gravidade.

Quando as trajetórias voltaram a se encontrar, houve interferência entre elas. Isso permitiu aos pesquisadores medir uma diferença minúscula na fase quântica acumulada enquanto uma parte caía e a outra permanecia imóvel. A variação medida correspondeu à previsão obtida pela aplicação do princípio da equivalência a uma onda quântica desse tipo.

Esse princípio afirma que a gravidade deve desaparecer localmente para um observador em queda livre. Ele já foi testado com precisão em corpos maiores, mas a relação entre gravidade e física quântica continua sem solução. O experimento não unifica as duas teorias nem demonstra que a própria gravidade seja quântica. Ele mostra que, nesse contexto cuidadosamente testado, um princípio fundamental da gravidade de Einstein permanece compatível com a matéria quântica.