Um tema contemporâneo central da física é o estudo das ondas gravitacionais, que abriu uma nova forma de observar o universo e transformou profundamente a física e a astronomia no século XXI.
As ondas gravitacionais são perturbações no tecido do espaço-tempo produzidas por eventos cósmicos extremamente energéticos, como a colisão de buracos negros ou de estrelas de nêutrons. Elas foram previstas teoricamente por Albert Einstein, em 1916, no contexto da Teoria da Relatividade Geral, mas só puderam ser detectadas experimentalmente cem anos depois, em 2015, graças ao avanço tecnológico dos interferômetros do observatório LIGO (Abbott et al., 2016).
Do ponto de vista físico, o estudo das ondas gravitacionais é revolucionário porque permite observar fenômenos que não emitem luz ou outras formas de radiação eletromagnética. Diferentemente dos telescópios tradicionais, que captam luz, os detectores de ondas gravitacionais “escutam” o universo, registrando vibrações minúsculas no espaço-tempo causadas por eventos extremos. Isso inaugura o campo da chamada astronomia de ondas gravitacionais, ampliando radicalmente nosso acesso ao cosmos (Thorne, 2017).
Além de confirmar uma das previsões mais importantes da relatividade geral, esse tema tem implicações profundas para a física fundamental. As ondas gravitacionais permitem testar teorias sobre a gravidade em regimes extremos, investigar a natureza dos buracos negros, estudar a origem do universo e explorar limites entre a relatividade geral e a mecânica quântica — um dos grandes desafios teóricos contemporâneos (Maggiore, 2008).
Assim, as ondas gravitacionais constituem um tema contemporâneo da física porque combinam teoria, experimentação de altíssima precisão e novas questões filosóficas e científicas sobre espaço, tempo e realidade, redefinindo a forma como a humanidade observa e compreende o universo.
Para saber mais:
ABBOTT, B. P. et al. Observation of gravitational waves from a binary black hole merger. Physical Review Letters, v. 116, n. 6, 2016.
MAGGIORE, Michele. Gravitational waves: theory and experiments. Oxford: Oxford University Press, 2008.
THORNE, Kip S. Ondas no espaço-tempo. Rio de Janeiro: Intrínseca, 2017.