Os cientistas Kip Thorne, Rainer Weiss e Barry Barish, vencedores do Nobel de Física; eles desvendaram o mistério das ondas gravitacionais — Foto: Andrew Harnik/AP e R.Hahn/Public Domain

O Nobel de Física de 2017 foi para Rainer Weiss, alemão naturalizado americano; e Barry Barish e Kip S. Thorne, cientistas nascidos nos Estados Unidos. Juntos, eles conseguiram provar a existência das ondas gravitacionais, fenômeno previsto pelo físico Albert Einstein há mais de 100 anos em sua teoria Geral da Relatividade (1915). Os laureados observaram o evento pela primeira vez há pouco mais de dois anos, em 14 de setembro de 2015.

As ondas gravitacionais abrem um terreno absolutamente novo para como o homem enxerga o espaço-tempo. Isso porque, após a observação do fenômeno, os cientistas mostraram que a força gravitacional é capaz de provocar ondas que distorcem essas dimensões.

A observação é uma decorrência da famosa teoria da Relatividade Geral, do físico Albert Einstein. Uma das principais premissas dessa teoria é que o espaço e o tempo interagem com a matéria; ou seja, essas dimensões não são sempre constantes ou imutáveis.

Nobel de Física vai para trio que detectou ondas gravitacionais

A partir da teoria de Einstein partiu-se do pressuposto que, caso haja uma força muito forte em interação, o espaço e o tempo podem sofrer distorções. Depois de mais de 100 anos, foi justamente essa perturbação que os cientistas observaram.

"As ondas gravitacionais são uma maneira totalmente nova de observar os eventos mais violentos do espaço e de testar os limites do nosso conhecimento", destaca a Fundação Nobel.

Segundo Einstein, quando uma massa de grandes dimensões acelera, ela gera forças gravitacionais que provocam essas distorções. Einstein acreditava, no entanto, que não seria possível observar o fenômeno, informa a Fundação Nobel.

2 de 4 Nobel de Física versão 3 — Foto: Karina Almeida/Infográfico G1 Nobel de Física versão 3 — Foto: Karina Almeida/Infográfico G1

Fenômeno já rendeu outro Nobel em 1993

A existência das ondas gravitacionais passou a ser concebida quando, no final dos anos 1950, estudos demonstraram que as ondas carregavam energia; e, por isso, poderiam ser mensuráveis.

Em 1970, os astrônomos Joseph Taylor e Russel Hulse mostraram que as estrelas giravam ao redor delas mesmas e, com isso, perdiam energia. Essa energia perdida seria uma indicação da existência das ondas gravitacionais. Por esse achado, Taylor e Hulse foram laureados com o Nobel de Física de 1993.

As demonstrações acima, no entanto, eram indicações indiretas das ondas gravitacionais. A evidência direta do fenômeno só viria depois de um imenso esforço, uma vez que não seria fácil provocar alterações no espaço-tempo.

3 de 4 Simulação ilustra colisão de buracos negros como aquela detectada pelo projeto Ligo — Foto: Andy Bohn et al. Simulação ilustra colisão de buracos negros como aquela detectada pelo projeto Ligo — Foto: Andy Bohn et al.

Um projeto dedicado à observação das ondas gravitacionais

O trio de laureados integra o Ligo (Laser Interferometer Gravitational- Wave Observatory), ligado ao Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), nos Estados Unidos. Trata-se de um projeto colaborativo de observação de ondas gravitacionais que integra mais de 20 países e cerca de mil cientistas.

Barry Barish é um dos fundadores e líderes do LIGO e Kip.S Thorne e Rainer Weiss se somam ao pioneirismo que fizeram do projeto uma possibilidade. Thorne e Weiss, em meados dos anos 1970, estavam convencidos da existência das ondas gravitacionais.

Weiss já havia observado perturbações que indicavam a presença das ondas. Ele também concebeu uma espécie de detector preliminar dessas perturbações.

No Ligo, os cientistas construíram um dispositivo, "o interferômetro", que é capaz de medir as ondas gravitacionais. São dois túneis em que passam dois feixes de laser em cada um: um viajando para frente e outro viajando para trás. Esse movimento provoca distorções nos túneis e os cientistas trabalharam para medir essa distorção, provando, assim, a existência das ondas.

O projeto possui dois interferômetros: um Washington e outro no estado da Lousiana, nos Estados Unidos.

Os cientistas acreditam que as ondas gravitacionais observadas foram geradas após a colisão de dois buracos negros, ocorrida há milhões de anos. Os pesquisadores calculam que as ondas demoraram 1,3 bilhão de anos até chegar ao detector de ondas, nos Estados Unidos.

4 de 4 Rainer Weiss posa para foto em sua casa, na cidade de Newton (Massachussets/EUA), nesta terça-feira (3), após receber a notícia do prêmio Nobel de Física — Foto: Josh Reynolds/Associated Press Rainer Weiss posa para foto em sua casa, na cidade de Newton (Massachussets/EUA), nesta terça-feira (3), após receber a notícia do prêmio Nobel de Física — Foto: Josh Reynolds/Associated Press

Reações dos cientistas e a persistência de um projeto

Os cientistas foram avisados por telefone do prêmio. Em entrevista à fundação Nobel, Kip S. Thorne reforçou a necessidade de colaborações na ciência. "Grandes descobertas são mesmo o resultado de grandes colaborações", disse. O cientista disse não estar surpreso com o fato da descoberta ter ganhado o Nobel, mas não pensou que, ele, pessoalmente seria um dos laureados.

Barry C. Barish destacou o tamanho da onda e as dificuldades de medição. "O tamanho real do sinal era cerca de um milésimo do tamanho de um próton", disse, em entrevista ao Nobel Media. O cientista também reforçou o quanto foi necessário o desenvolvimento de novas tecnologias para que o projeto se tornasse realidade.

"Desde a construção do primeiro detector, nós levamos mais de 20 anos. A descoberta é também o testamento da ciência e da tecnologia moderna. Penso que isso não seria possível há 50, 30, 20 anos. Foram necessários os lasers mais modernos e a melhor engenharia", disse Barish.

Química, Literatura e Paz

O prêmio de Física, anunciado nesta terça-feira (3), é o segundo a ser apresentado este ano. Na segunda-feira (2), foi a vez do Nobel de Medicina, em que os norte-americanos Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash e Michael W. Young levaram o prêmio por suas descobertas no ritmo circadiano.