Teste quântico em queda livre corrobora princípio central da gravidade de Einstein

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

A equipa trabalhou com nuvens de átomos de rubídio arrefecidos até uma temperatura ligeiramente acima do zero absoluto e controlados junto de um chip atómico especialmente concebido. Num dispositivo chamado Galileo Quantum Interferometer, a onda de cada átomo foi efetivamente dividida entre dois percursos. Um permaneceu fixo em relação ao laboratório, enquanto o outro foi impulsionado para cima, colocado num estado praticamente insensível ao campo magnético e deixado cair sob a ação da gravidade.

Quando os percursos foram reunidos, produziram interferência. Isso permitiu aos investigadores medir uma diferença ínfima na fase quântica acumulada enquanto uma parte caía e a outra permanecia imóvel. A variação medida correspondeu à previsão obtida ao aplicar o princípio da equivalência a uma onda quântica deste tipo.

Esse princípio estabelece que a gravidade deve desaparecer localmente para um observador em queda livre. Já foi testado com precisão em corpos de maiores dimensões, mas a relação entre a gravidade e a física quântica continua por resolver. A experiência não unifica as duas teorias nem demonstra que a própria gravidade seja quântica. Demonstra que, neste contexto cuidadosamente testado, um princípio central da gravidade de Einstein continua a ser compatível com a matéria quântica.