Como uma cadeira de praia que afunda com o peso da pessoa que está pegando sol, o tecido do espaço-tempo de fato se distorce em torno da massa da Terra – bem como Albert Einstein previu. E como um nadador movendo-se pela água, a rotação da terra afeta o movimento do próprio espaço-tempo. Um experimento gravitacional cuja origem data da era antes do primeiro voo espacial humano finalmente provou a relatividade geral correta, de acordo com a NASA.

O Gravity Probe-B mediu o efeito geodético, a quantidade de espaço-tempo que é distorcida pela Terra, e o arrasto de referenciais, ou quanto a rotação da terra arrasta o espaço-tempo em torno de si mesmo.

As teorias de Einstein sobre relatividade consideram que espaço e tempo estão entrelaçados em um tecido de quatro dimensões. E um corpo pesado como um planeta ou estrela deforma esse tecido, como alguém sentando em uma cadeira ou trampolim. A atração gravitacional é apenas objetos seguindo o caminho deformado.

Além disso, a rotação de um corpo muito grande também afetaria o tecido, então um observador distante perceberia objetos próximos a um corpo gravitacional como sendo arrastado. Pense na Terra dentro de um barril com líquido, conforme o planeta rotaciona, o líquido começa a girar também, e assim acontece com tudo perto da Terra.

Se isso for verdade, o eixo de um giroscópio mudaria quando comparado com a luz de uma estrela distante. E foi para fazer isso que o GP-B foi projetado.

Orbitando 644 quilômetros acima da Terra na órbita polar, o GP-B contém quatro giroscópios feitos de esferas de dióxido de silício que são consideradas quase perfeitas – elas estão no Guinness Book of World Records. Ele tem um telescópio que ficou apontado para uma única estrela, IM Pegasi, enquanto o satélite fazia sua ronda. Se a massa da terra não afetasse o espaço-tempo, o giroscópios apontariam para a mesma direção para sempre. Mas não foi o que aconteceu, experimentando mudanças pequenas, porém mensuráveis na direção de sua rotação. Isso foi exatamente o que Einstein previu em 1916.

Gravity Probe-B e o Efeito Geodético: Stanford University

Para aqueles que estiverem interessados, ele mediu uma precessão geodésica (depressão no espaço-tempo) de 6.600 arco-segundos, mais ou menos 0.017, e um efeito de arrasto de referenciais de 0.039 arco-segundos, mais ou menos 0.007, de acordo com o pesquisador chefe Francis Everitt da Stanford University. Um arco-segundo é 1/3600 de um grau. A precisão do satélite é, portanto equivalente a medir a espessura de uma folha de papel de lado a 160km de distância, de acordo com um e-mail da NASA. Os cálculos, publicados online no Physical Review Letters, funcionam de acordo com as previsões de Einstein.

Cientistas estão dizendo que isso é um “resultado épico,” e a NASA anunciou a notícia em uma conferência de imprensa hoje. O sucesso é apesar das muitas reviravoltas pelas quais o GP-B passou em sua longa vida, desde sua concepção em 1959 até seu eventual lançamento em 2004. Ele precisou de inovações ao longo do caminho, incluindo tecnologia que pode reduzir arrastamento, flutuação de temperatura e influências magnéticas em satélites em órbita. As tecnologias do GP-B são usadas em quipamentos GPS e foram usadas na missão Cosmic Background Explorer da NASA, o que determinou a radiação cósmica de fundo. Depois de finalmente ser lançado em 2004, o GP-B ficou sem financiamento em 2008 antes dos pesquisadores da Arábia Saudita entrarem no projeto.

O legado do GP-B será essa verificação da relatividade, diz Clifford Will, um especialista em relatividade da Washington University em St. Louis.

“Um dia isso será escrito em livros didáticos como um dos experimentos clássicos da história da física,” ele disse.

[NASA Science News; Créditos da Imagem: Stanford University]

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