REDIFINICIÓN DA CONSTANTE DE GRAVITACIÓN UNIVERSAL (G)

O físico Jun Luo (dereita) e o seu equipo, xunto a un dos seus aparatos /HUST/elpais.es

O científico británico Henry Cavendish "probablemente pronunciou menos palabras ao longo da súa vida que calquera home que vivise durante oitenta anos, incluíndo os monxes  trapenses", segundo describiu con  guasa o seu contemporáneo Lord  Brougham.  Cavendish, nacido en 1731 e falecido en 1810, foi efectivamente  introvertido e solitario. Era “o máis rico de todos os sabios e o máis sabio de todos os ricos”, en palabras do astrónomo francés Jean-Baptiste Biot. Pero, en silencio e encerrado na súa mansión, descubriu o hidróxeno e a composición da auga. E, en 1798, concibiu un dos experimentos máis audaces da historia da humanidade. Hoxe, un equipo de científicos chineses subiuse aos seus ombreiros para redefinir, cunha precisión sen precedentes, unha das constantes máis importantes para describir o noso universo, xunto á velocidade da luz.

Cavendish tiña xa case 70 anos e propúxose pescudar a densidade do planeta Terra. Para iso necesitaba a constante de gravitación universal (G) postulada por Isaac Newton un século antes. O ancián, sempre calado, construíu unha especie de balanza no soto da súa casa no sur de Londres: dúas esferas pequenas, fixadas aos extremos dunha  varilla horizontal suspendida do teito por unha fina fibra. Ao achegar dúas esferas de chumbo de maior tamaño, duns 160 quilogramos cada unha, a forza de atracción que sufrían as outras dúas  bolitas facía que a  varilla virase, e todo iso de maneira perceptible grazas a un xogo de espellos, luces e telescopios instalado por Cavendish.

No seu libro Principios matemáticos da filosofía natural, publicado en 1686, Newton formulara que a interacción gravitatoria entre dous corpos podíase expresar como unha forza directamente proporcional ao produto das masas deses corpos e inversamente proporcional ao cadrado da distancia que os separa. Empregando esta fórmula e as observacións no seu soto, o tímido Cavendish chegou á conclusión de que a densidade media da Terra era 5,48 veces maior que a da auga. E non fallou moito: hoxe calcúlase que a cifra correcta é 5,51.

Un equipo dirixido por Luo Jun, da Universidade de Ciencia e Tecnoloxía de  Huazhong (China), refinou de maneira extrema o experimento de  Cavendish, con bólas de aceiro e cámaras sen carga, e chegou a dúas medicións similares con dous aparellos independentes: 6,674184×10−11 e 6,674484×10−11 metros cúbicos partido quilogramo por segundo ao cadrado. É “unha precisión récord”, segundo recoñece o físico Stephan Schlamminger, do Instituto Nacional de Normas e Tecnoloxía. As novas medidas publícanse hoxe na prestixiosa revista Nature.

A procura da maior exactitude posible non é un capricho. Os  xeofísicos utilizan a constante G para estudar a estrutura e a composición da Terra. E tamén é esencial en campos como a física de partículas e a  cosmoloxía, a parte da astronomía que estuda a orixe e o futuro do universo.

“O verdadeiro valor de G segue sendo descoñecido”, admite, con todo, o profesor  Luo. A dificultade de medir a constante é endiañada. A forza  gravitacional que exerce o Sol é tan grande que impide que o planeta Terra fuxa polo espazo. Con todo, nun laboratorio, a forza  gravitacional entre dous obxectos dun quilogramo separados por un metro equivale ao peso dunha manchea de bacterias. É unha forza “extremadamente débil”, en palabras de  Luo.

O Comité de Información para Ciencia e Tecnoloxía (CODATA), con sede en París, é o organismo internacional de referencia para esta constante. En 2014, os seus expertos adoptaron 14 valores de G determinados no últimas catro décadas en diferentes laboratorios de todo o mundo. “A diferenza relativa entre o maior e o menor valor de  G é próxima ao 0,055%. Esta situación non nos permite obter un valor de G con alta precisión”, lamenta  Luo.

A pesar da precisión dos seus resultados, os científicos chineses obtiveron dous datos distintos con dous aparellos lixeiramente diferentes e independentes. O equipo non sabe explicar esta discrepancia. “Hai algo que descoñecemos aínda e necesitamos máis investigación”, afirma  Luo. Ou, quizais, necesitamos outro Henry  Cavendish.

FONTE: Manuel Ansede/elpais.es/ciencia