"O universo pode ser permeado por um campo ainda desconhecido"

"Talvez o espaço vazio não é completamente vazio depois de tudo, mas permeado por um campo desconhecido, semelhante ao campo de Higgs ", diz o professor Hartmut Abele da Universidade de Tecnologia de Viena , diretor do Atominstitut. Essas teorias são nomeados após "quintessência" de Aristóteles - um quinto elemento hipotético, além dos quatro elementos clássicos da filosofia grega antiga .

Todas as partículas que conhecemos a existir representam apenas cerca de cinco por cento da massa e energia do universo. O resto - "Dark Matter" e "energia escura" - permanece misterioso. A colaboração europeia encheram por pesquisadores da Universidade de Tecnologia de Viena já realizadas medições extremamente sensíveis dos efeitos gravitacionais em distâncias muito pequenas no Institut Laue Langevin- (ILL), em Grenoble. Estes experimentos fornecem limites para possíveis novas partículas ou forças fundamentais, que são cem mil vezes mais restritivas do que as estimativas anteriores.

A matéria escura é invisível, mas ele age sobre a matéria por sua atração gravitacional, influenciando a rotação das galáxias. A energia escura, por outro lado, é responsável pela expansão acelerada do universo. Ele pode ser descrito através da introdução de uma nova grandeza física - Albert Constante Cosmológica de Einstein .

Se existirem novos tipos de partículas ou forças adicionais da natureza, deve ser possível observá-los aqui na terra. Tobias Jenke e Abele, da Universidade de Tecnologia de Viena desenvolveu um instrumento extremamente sensível, que eles usaram em conjunto com os seus colegas para estudar as forças gravitacionais.

Os nêutrons são perfeitamente adequados para este tipo de pesquisa. Eles não possuem carga elétrica e são dificilmente polarizada. Eles são apenas influenciados pela gravidade - e, eventualmente, por forças adicionais, ainda desconhecidos. Cálculos teóricos que analisam o comportamento dos nêutrons foram feitas por Larisa Chizhova, Professor Stefan Rotter e Professor Joachim Burgdorfer (TU Vienna). U. Schmidt da Universidade de Heidelberg e T. Lauer de TU Munique contribuiu com uma ferramenta analítica.

A técnica que desenvolveram leva nêutrons muito lentos do mais forte contínua de nêutrons ultrafrio fonte do mundo, no ILL em Grenoble e funis-los entre duas placas paralelas. Segundo a teoria quântica, os nêutrons só pode ocupar estados quânticos discretos com energias que dependem da força que a gravidade exerce sobre a partícula. Por oscilando mecanicamente as duas placas, o estado quântico do nêutron pode ser comutada. Dessa forma, a diferença entre os níveis de energia podem ser medidos.

"Este trabalho é um passo importante para a modelagem de interações gravitacionais em distâncias muito curtas. Os nêutrons produzidos na ultrafrias ILL juntamente com os dispositivos de medição de Viena são a melhor ferramenta do mundo para o estudo dos pequenos desvios previstos a partir pura gravidade newtoniana", diz Peter Geltenbort (ILL Grenoble).

Diferentes parâmetros determinam o nível de precisão necessário para encontrar esses pequenos desvios - por exemplo, a força de acoplamento entre novos campos hipotéticos e da matéria que conhecemos. Certas faixas de parâmetro para a força de acoplamento de partículas de quintessência ou forças já foram excluídos após outras medições de alta precisão. Mas todas as experiências anteriores ainda deixou um grande espaço de parâmetros em que novos fenômenos físicos não-newtoniano pode ser escondido.

O novo método de nêutrons pode testar teorias nesta faixa de parâmetro: "Ainda não detectamos quaisquer desvios à lei de Newton bem estabelecida de gravidade", diz Hartmut Abele, o líder do grupo de pesquisa. "Portanto, podemos excluir uma ampla gama de parâmetros." As medições de determinar um novo limite para a força de acoplamento, que é mais baixa do que os limites estabelecidos por outros métodos por um fator de cem mil.

Mesmo se a existência de certas partículas hipotéticas quintessência é refutada por essas medições, a pesquisa vai continuar como é possível que a nova física ainda podem ser encontrados abaixo dessa melhoria do nível de precisão. Gravidade Espectroscopia de Ressonância terá de ser melhorado - e aumentando a precisão por mais algumas ordens de magnitude parece viável para a equipe do Abele.

No entanto, se mesmo que não produz qualquer evidência de desvios de forças conhecidas, Albert Einstein iria ganhar mais uma vitória: a constante cosmológica, então, aparecem mais e mais plausível.

Fonte: http://www.dailygalaxy.com/