Por Desde as leis formuladas por Isaac Newton até a teoria da relatividade geral de Albert Einstein, nunca tivemos uma revolução na Física como a que está prestes a acontecer!
No início dos tempos, a gravidade tem sido considerada uma das forças fundamentais da natureza, intimamente ligada à matéria como a conhecemos.
No entanto, um novo estudo propõe que a gravidade pode não estar necessariamente relacionada à massa do universo, uma hipótese que pode transformar a compreensão científica do cosmos.
De acordo com um artigo publicado na revista científica Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, a gravidade pode existir independentemente da massa, o que poderia dispensar a necessidade da matéria escura.
Richard Lieu, astrofísico da Universidade do Alabama em Huntsville (EUA) e autor do estudo, teoriza que o universo pode conter finas camadas que originam a gravidade sem qualquer tipo de massa.
A teoria prevalente entre os cientistas sugere que a matéria escura é responsável por manter a coesão do cosmos. Contudo, a hipótese de Lieu sugere que essas camadas de “defeitos topológicos” também desempenham esse papel.
Assim, o objetivo do artigo é reexaminar as etapas lógicas que conectam a existência da matéria escura à teoria padrão da gravidade.
Com isso, eles descobriram que, no limite do campo fraco onde a teoria newtoniana é suficiente, existem dois tipos de termos na equação gravitacional de Poisson que podem resultar em uma força central atrativa como solução, descreve o artigo.
Via Phys
Como funciona?
Na teoria da relatividade geral, Einstein explica que a massa de um objeto está relacionada à curvatura do espaço-tempo, e essa curvatura é o que chamamos de gravidade.
A gravidade é uma das quatro forças fundamentais da natureza, ao lado do eletromagnetismo, da força nuclear forte e da força nuclear fraca.
Nossa compreensão da gravidade se baseia principalmente nessa primeira teoria. Assim, não é uma força no sentido clássico, mas uma consequência da curvatura do espaço-tempo causada pela presença de massa e energia.
Pense no espaço-tempo como uma manta esticada. Quando um objeto com massa, como uma estrela ou um planeta, é colocado nessa manta, ele cria uma depressão, ou curvatura, ao seu redor.
Outros objetos próximos se movem em linhas retas através desse espaço-tempo curvado, mas suas trajetórias parecem curvas para um observador devido à deformação da folha.
Essa curvatura é o que percebemos como gravidade. Objetos com maior massa criam uma curvatura mais profunda e, portanto, uma gravidade mais forte.
O que diz Newton
Além da relatividade geral, também existe uma maneira mais simples, pela lei da gravitação universal de Isaac Newton, que afirma que duas massas quaisquer se atraem com uma força proporcional ao produto de ambas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas.
Embora a teoria de Newton seja extremamente precisa para muitos cálculos práticos, ela não consegue explicar fenômenos em escalas muito grandes ou em campos gravitacionais muito fortes, onde a relatividade geral se torna necessária.
Nas últimas décadas, observações astronômicas indicaram que a matéria visível no universo não é suficiente para explicar a força gravitacional em escalas galácticas e cósmicas.
Isso levou à hipótese da existência da matéria escura, uma forma de matéria que não emite luz nem interage diretamente com a radiação eletromagnética, mas que exerce gravidade.
A matéria escura junto com a energia escura, que é responsável pela aceleração da expansão do universo, compõem a maior parte da massa-energia do cosmos.
Via World History
Revolução na Física
Agora, segundo o autor do artigo, suas equações indicam que uma força gravitacional finita pode existir mesmo sem a presença de massa.
O astrofísico revela que seu interesse pelo tema surgiu da frustração com a explicação da matéria escura.
Apesar de teoricamente proposta para trazer uma revolução na Física, ainda não se observou ou confirmou essa misteriosa matéria por métodos científicos.
Ainda assim, Lieu afirma que seu estudo é apenas uma sugestão e não desmerece a teoria da matéria escura.
A inspiração veio da busca por outra solução para as equações do campo gravitacional da relatividade geral. No caso, essa versão simplificada, aplicável às condições de galáxias e aglomerados de galáxias, é conhecida como equação de Poisson.
Ela proporciona uma força gravitacional finita na ausência de qualquer massa detectável.
Essa iniciativa é motivada pela frustração com o status quo, especificamente a ideia da existência da matéria escura, apesar da falta de evidência direta durante um século inteiro, explicou Lieu.
Imagens: World History, Phys
