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Matéria e antimatéria reagem à gravidade da mesma forma

·2 min de leitura

Matéria e antimatéria reagem à gravidade da mesma maneira. Foi o que descobriram os cientistas em um experimento realizado nos aceleradores de partículas do CERN. Com este resultado, as dúvidas sobre as diferenças entre ambas permanecem, mas outros métodos devem ser experimentados para confirmar a descoberta.

A antimatéria é formada por antipartículas — contrapartes das partículas que conhecemos. Por exemplo, enquanto o hidrogênio é formado por elétrons e um núcleo atômico com prótons e nêutrons, o anti-hidrogênio é formado por anti-elétrons (ou pósitrons), antiprótons e antinêutrons. Quando se encontram, ambas se aniquilam, deixando apenas energia para trás.

Pouco se sabe além disso sobre o assunto. Por exemplo, os cientistas ainda se perguntam o que aconteceu com toda a antimatéria criada no Big Bang, na mesma quantidade de matéria comum. Ambas deveriam ter se aniquilado, transformando o universo em nada mais que energia, mas cá estamos, feitos de matéria, sem nenhum objeto feito de antimatéria em todo o universo observável.

Matéria e antimatéria na gravidade da Terra

Diagrama de antipartículas, como o antiproton e o antiquark, e os possíveis resultados de um encontro com suas contrapartes (Imagem: Reprodução/Astronomy/Roen Kelly)
Diagrama de antipartículas, como o antiproton e o antiquark, e os possíveis resultados de um encontro com suas contrapartes (Imagem: Reprodução/Astronomy/Roen Kelly)

Na teoria atual, as antipartículas não diferem em nada das partículas comuns, exceto na carga elétrica, sempre oposta. Mas ainda não se sabia exatamente se ambas respondem à gravidade da mesma forma — até agora. O experimento foi realizado na “fábrica” de antimatéria do CERN.

Durante um período de 18 meses, confinaram antiprótons e íons de hidrogênio com carga negativa em algo chamado armadilha Penning. Nesse dispositivo, uma partícula segue uma trajetória cíclica com uma frequência próxima à força do campo magnético e à razão carga/massa da partícula.

Como o experimento foi realizado na Terra, o campo gravitacional do nosso planeta atuou com a mesma “força” em todas as partículas. Assim, os cientistas conseguiram medir as frequências dos dois tipos de partículas. “Com isso, conseguimos obter o resultado de que eles são essencialmente equivalentes, em um grau quatro vezes mais preciso do que as medidas anteriores”, disse Stefan Ulmer, o líder do projeto.

Essas medidas confirmam que o princípio de equivalência fraca, estabelecido por Albert Einstein, também vale para a antimatéria. Esse princípio postula que corpos diferentes no mesmo campo gravitacional sofrem a mesma aceleração na ausência de forças de atrito.

O resultado ainda não é definitivo, mas Ulmer afirma que essas medidas podem levar a uma nova física. “A precisão de 3% da interação gravitacional obtida neste estudo é comparável à meta de precisão da interação gravitacional entre a antimatéria e a matéria que outros grupos de pesquisa planejam medir”, disse ele. “Se os resultados de nosso estudo forem diferentes dos outros, isso pode levar ao surgimento de uma física completamente nova”.

O estudo foi publicado na revista Nature.

Fonte: Canaltech

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