Nossa relação com a gravidade leva cada um de nós de volta à primeira série, quando inicialmente aprendemos sobre essa força incrível. No entanto, a gravidade é muito mais do que a força que nos mantém na Terra.
Na escola, aprendemos algumas ideias básicas sobre a gravidade. Mas estes dão origem a muitos equívocos e lacunas na nossa compreensão desta importante força física. Aqui estão 10 teorias e fatos alucinantes que você provavelmente não aprendeu sobre a gravidade.
10 A gravidade é uma teoria, não uma lei
É um mito que a gravidade seja uma lei científica . Se você fizesse uma pesquisa on-line sobre a gravidade, provavelmente veria muitos artigos surgindo sobre a lei da gravidade. Porém, no mundo científico, as leis e teorias são muito diferentes. Uma lei científica é um fato baseado em dados e relações que descrevem exatamente o que está acontecendo. Em contraste, uma teoria é uma ideia usada para explicar por que certos fenômenos ocorrem. [1]
Quando pensamos sobre a gravidade usando as definições de leis e teorias científicas, fica claro porque a gravidade é uma teoria e não uma lei. Os cientistas não foram capazes de medir a gravidade de cada estrela, lua, planeta, asteróide ou átomo do universo.
A Voyager 1 (uma sonda espacial feita pelo homem) viajou aproximadamente 21 bilhões de quilômetros (13 bilhões de milhas) da Terra. Esta nave deixou nosso sistema solar, mas não muito. Apenas olhando para a viagem de décadas da Voyager 1, é óbvio por que os cientistas não foram capazes de estudar a gravidade de cada estrela, lua, planeta, asteróide e átomo. Nosso universo é tão grande!
9 Existem lacunas na teoria da gravidade
Depois de aprender que a gravidade é apenas uma teoria, outra bola curva é lançada contra alguns de nós. Algumas lacunas na teoria da gravidade sugerem que ela não é tão verossímil como pensávamos na primeira série. Muitas dessas lacunas têm a ver com o que podemos ver no nosso sistema solar , mas algumas podem ser vistas aqui na Terra.
Por exemplo, de acordo com a teoria da gravidade, a força gravitacional do Sol seria muito maior na Lua do que a força gravitacional da Terra. Assim, a Lua giraria em torno do Sol em vez da Terra. Os cientistas provaram que a Lua gira em torno da Terra, o que podemos ver apenas olhando para o céu noturno.
Na escola, também aprendemos sobre Isaac Newton, o “descobridor” da gravidade que reconheceu uma potencial lacuna na teoria. Newton criou um novo ramo da matemática chamado fluxões, que usou para desenvolver a teoria da gravidade. As fluxões podem não nos parecer familiares, mas o que eventualmente se transformou será.
Hoje chamamos isso de cálculo. Embora muitos de nós estudemos cálculo em algum momento de nossas vidas, esta área da matemática também provou ter falhas. [2] Assim, pode haver falhas na forma como Newton “provou” a sua teoria da gravidade.
8 Ondas Gravitacionais
A teoria geral da relatividade de Albert Einstein (também conhecida como teoria da gravidade de Einstein) foi proposta em 1915. Na mesma época, um fenômeno chamado ondas gravitacionais também foi levantado. Somente em 1974 essa teoria foi comprovada.
As ondas gravitacionais são ondulações no continuum espaço-tempo causadas por acontecimentos violentos no universo. Esses acontecimentos podem ser qualquer coisa, desde a colisão de buracos negros até a rotação instável de estrelas de nêutrons e uma supernova . Quando um desses eventos ocorre, as ondas gravitacionais ondulam na cena, como ondas que se afastam de uma pedra atirada na água. As ondas viajam na velocidade da luz pelo universo.
Como não vemos esses eventos catastróficos acontecendo o tempo todo em nosso universo, são necessários muitos anos para observar ondas gravitacionais. É por isso que demorou quase 60 anos para provar que existem ondas gravitacionais.
Há mais de 40 anos que os cientistas têm monitorizado a sua primeira descoberta de ondas gravitacionais, aquela que provou a sua existência. Essas ondas foram causadas por duas estrelas densas e pesadas orbitando uma à outra devido à atração gravitacional. Com o tempo, observou-se que as estrelas orbitavam cada vez mais próximas umas das outras na velocidade prevista pela teoria de Einstein. Assim, ficou provado que as ondas gravitacionais existem. [3]
7 Buracos Negros e Gravidade
Os buracos negros são um dos maiores mistérios do universo. Eles são formados quando uma estrela entra em colapso sobre si mesma, o que cria uma supernova. Esta supernova irá lançar partes da estrela para o espaço e pode criar uma região no espaço onde a gravidade é tão forte que a luz não consegue escapar dela – o buraco negro. A gravidade não forma buracos negros, mas desempenha um papel fundamental para nos ajudar a compreendê-los e aprender sobre eles.
A gravidade dos buracos negros ajuda os cientistas a encontrá-los no universo. Como a atração da gravidade é tão forte, os cientistas observam a atração gravitacional sobre outras estrelas ou gases que estão ao seu redor. O buraco negro pode até puxar esses gases para iluminar um disco ao seu redor. Sem a extrema gravidade dos buracos negros, talvez nunca tivéssemos sabido que eles existiam. [4]
6 A teoria da matéria escura e da energia escura
Cerca de 68% do universo é composto de energia escura e cerca de 27% é composto de matéria escura . Embora exista tanta matéria escura e energia escura em nosso universo, não sabemos muito sobre elas.
No entanto, sabemos que a energia escura tem muitas propriedades. A teoria da gravidade de Einstein também desempenhou um papel importante ao ajudar os cientistas a ver que a energia escura é capaz de se expandir e criar mais espaço. Ao usar a teoria de Einstein, os cientistas inicialmente pensaram que a gravidade acabaria por desacelerar a expansão do universo com o passar do tempo.
Então, em 1998, o Telescópio Espacial Hubble mostrou que o universo estava se expandindo cada vez mais rápido. Assim, os cientistas sabiam que a teoria da gravidade não era capaz de explicar o que estava acontecendo em nosso universo. Eles levantaram a hipótese da existência de matéria escura e energia escura para explicar a forma como o universo estava se expandindo a uma taxa crescente ao longo do tempo. [5]
5 Grávitons
Quando aprendemos sobre a gravidade na escola, aprendemos que ela é uma força. Mas pode ser ainda mais do que isso. A gravidade pode na verdade ser uma partícula chamada gráviton.
Os grávitons seriam a unidade básica da gravidade e emitiriam uma força gravitacional. Os físicos não detectaram nenhum gráviton, mas têm muitas teorias sobre por que deveriam existir. Uma dessas teorias é que a gravidade é a única força (das quatro forças fundamentais da natureza) na qual não foi detectada uma unidade básica.
Embora possam existir grávitons, seria extremamente difícil identificá-los. Os físicos teorizam que as ondas gravitacionais são feitas de grávitons. Para procurar ondas gravitacionais, poderíamos fazer uma experiência simples em que refletimos a luz em espelhos para ver mudanças na sua separação.
Infelizmente, isso não funcionaria para detectar as mudanças mínimas de distância causadas pelos grávitons. Os físicos precisariam usar espelhos tão pesados que entrariam em colapso e formariam buracos negros. [6]
Então isso não vai acontecer num futuro próximo. Por enquanto, os físicos estão olhando para o universo (a maior coisa que podem) para ajudá-los a detectar os efeitos dos grávitons.
4 Potencial criação de buracos de minhoca
Buracos de minhoca são um grande mistério em nosso universo. Não seria legal passar por um túnel espacial na velocidade da luz para viajar para outra galáxia? Bem, se existirem buracos de minhoca em algum lugar do nosso universo, isso pode ser possível. Neste momento, não há provas de que existam, mas os físicos pensam que uma forma de criá-los seria através da gravidade. [7]
Usando a teoria geral da relatividade de Einstein, o físico Ludwig Flamm descreveu como a gravidade é capaz de dobrar o espaço-tempo, o que teoricamente poderia causar a formação de buracos de minhoca . É claro que também existem outras teorias sobre a formação de buracos de minhoca.
3 Os planetas exercem uma força gravitacional sobre o sol
Sabemos que o Sol exerce uma força gravitacional sobre todos os planetas do nosso sistema solar, de modo que orbitam em torno do Sol. Da mesma forma, a Terra exerce uma força gravitacional sobre a Lua, razão pela qual ela também orbita a Terra.
No entanto, cada planeta ou outro objeto com massa no nosso sistema solar também exerce uma força gravitacional sobre o Sol , outros planetas e qualquer outro objeto que tenha massa. O grau de força exercida depende da massa dos objetos e da distância entre eles. [8]
No nosso sistema solar, é por isso que todo objeto com massa gira em torno do Sol. Tem a maior atração gravitacional. Na verdade, cada objeto com massa no universo exerce a sua própria força gravitacional sobre todos os outros objetos que têm massa, mesmo que estejam separados por anos-luz!
2 Microgravidade
Todos nós já vimos fotos ou ouvimos histórias sobre astronautas flutuando no espaço porque não existe gravidade. Embora esta seja uma representação comum em filmes, na verdade existe gravidade no espaço. [9]
É chamado de microgravidade porque é uma quantidade muito pequena. Esta microgravidade cria o efeito de que os astronautas parecem não ter peso no espaço. Sem gravidade no espaço, os planetas não orbitariam o Sol e a Lua não orbitaria a Terra.
A gravidade quebra e fica mais fraca com a distância. No espaço existe microgravidade porque tudo está muito mais distante um do outro do que aqui na Terra, onde a gravidade é mais forte.
A gravidade também fica mais fraca em níveis muito pequenos. Pense no átomo. É tão pequeno que terá uma força gravitacional muito fraca associada a ele. À medida que os átomos se combinam, sua força fica mais forte.
1 Viagem no tempo
A viagem no tempo é um mistério que nos fascina há anos. Muitas teorias, incluindo a teoria da gravidade, poderiam explicar por que a viagem no tempo pode realmente existir. A gravidade produz uma curvatura no espaço-tempo, o que faz com que os objetos se movam em uma trajetória curva. Como resultado, os objetos no espaço se movem um pouco mais rápido em relação aos que estão no solo, na Terra. Para ser exato, os relógios dos satélites espaciais ganham 38 microssegundos por dia. [10]
Como a gravidade no espaço faz com que os objetos se movam mais rápido no espaço do que na Terra, os astronautas são considerados viajantes do tempo quando voltam à Terra. O efeito sobre os astronautas é tão pequeno que você nem notaria. Mas levanta a questão: poderá a gravidade eventualmente causar os tipos de viagem no tempo que vemos nos filmes ?
Para mais fatos e teorias científicas que irão fasciná-lo, confira 10 equívocos comuns sobre o espaço e 10 estranhos mistérios terrestres que finalmente entendemos .
