Capítulo XIII

 

RADIAÇÃO GRAVITACIONAL

 

“ Se tiveres uma ideia e ela, à primeira vista, não te parecer completamente absurda, então,

 não há salvação para ela.”

 - Albert Einstein -

 

 

     Que tipo de Força é a Gravidade?

     Se tanto ambicionamos obter uma Teoria do Tudo; a Teoria da Grande Unificação; a Unidade Cósmica, temos de derrotar o nosso preconceito de que a Teoria da Gravidade e o Electromagnetismo são Forças completamente diferentes uma da outra e absolutamente divergentes.

     Sob o meu ponto de vista, não são assim tão divergentes.

     Colocando na mesa estas duas hipóteses: de que a Gravidade não está directamente relacionada com massas; e que a Gravidade é uma Força de Radiação. Será que conseguimos formular uma nova Teoria da Gravidade partindo destes pressupostos?!

     1ª Hipótese:

     Se não vem do centro do núcleo, da concentração da massa, então, de onde vem a Gravidade?!

     A Gravidade emana de tudo: da matéria; do calor, da luz, até da própria Gravidade!

     A luz, sente peso. Esta não é apenas desviada pela Gravidade devido à presença e proximidade de grandes massas; mas é também igualmente capaz de atrair outros objectos. Um raio de luz com energia suficientemente elevada atrair-nos-ia, ou vice-versa … é relativo. Lembremos que o fotão não tem massa mas é afectado pela Gravidade e também ele pode produzir Gravidade!

     O movimento também sente peso. Sabemos que uma estrela em movimento de rápida rotação exerce uma atracção gravitacional mais intensa do que outra em movimento mais lento… Não foi porque lhe adicionámos mais massa.

     A Teoria da Gravidade descreve que a matéria produz gravidade e que esta, por sua vez, pode produzir ainda mais gravidade e assim por diante!

     A Gravidade pode até ser gerada através de campos magnéticos em movimento em estações espaciais! … Muito interessante. Muito interessante mesmo!

     Será que a Gravidade também sofre de algum Síndrome de desordem de personalidade?!     

     Qual é a variável constante nestes três casos?! Não é a Massa, com certeza. Afinal de onde vem tanta Gravidade?!!

        Estamos constantemente a dizer que a Força da Gravidade tem uma estrutura completamente diferente das outras Forças;

     Oiço frequentemente que a Gravidade é uma Força Clássica, completamente distinta de todas as outras;

     Que na verdade, a Força da Gravidade nem existe propriamente, que esta é apenas uma propriedade geométrica do próprio espaço-tempo;

     Oiço dizer constantemente que se o Electromagnetismo e a Gravitação têm alguma semelhança, é apenas porque a sua força varia no inverso do quadrado da distância!

     Que irritação! Sinto-me na obrigação de intervir.

     Considero todas estas características, conotações e atribuições absolutamente desconcertantes.

 

     Ponto 1. - Ambas são forças de campo;

     Ponto 2. - Ambas variam na razão inversa do quadrado da distância;

     Ponto 3. - Ambas possuem alcance infinito;

     Ponto 4. - Ambas propagam-se à mesma velocidade.

  

     Curiosamente, a velocidade de propagação da Gravidade não é instantânea, a sua velocidade é também igual a ‘c’, a velocidade da luz! Será isto coincidência? O Universo tem poucas coincidências! Não será a Gravidade uma Onda Electromagnética?!

     Acham isto estranho?! Se queremos abordar uma nova Física, temos de reclamar novas ideias.

     Porque já se postulou e convencionou que a Gravidade não é uma Força de Radiação, é agora muito mais difícil dizer o contrário e apresentar a Gravidade como uma onda electromagnética.

   A maior evidência que a Relatividade nos apresentou foi a equivalência entre  massa gravitacional e massa inercial, isto é, que a Gravidade tem uma origem semelhante à inércia e, como sabemos, a inércia está intimamente relacionada com movimento.

     Deixem-me tentar relacionar o seguinte:

     Falando, sem muito rigor, podemos dizer que:

     Em repouso, cargas eléctricas originam apenas Campos Eléctricos, ou seja:

 

CAMPO ELECTRO-ESTÁTICO

    

     Em movimento, cargas eléctricas originam Campos Eléctricos e Magnéticos:

 

CAMPO  ELECTRO-MAGNÉTICO

    

     O Deslocamento do Campo Eléctrico e Magnético produz um novo campo, o Campo Gravitacional, isto é:

 

 

CAMPO ELECTRO-MAGNÉTICO-GRAVITACIONAL

  

     Resumindo, podemos dizer que:

     Relativamente a um campo em deslocamento podemos sempre definir um novo campo. O deslocamento do campo Electrostático produz um novo campo, o campo Electromagnético; o deslocamento do campo Electromagnético também produz um novo campo, o campo Gravítico!

     O deslocamento de todos estes campos consolida-se na formação de um campo Electro-Magnético-Gravitacional, ou seja, na produção de Ondas Gravitacionais!

     A unificação da Electricidade com o Magnetismo trouxe uma grande descoberta: a formação de Ondas Electromagnéticas;

     A unificação do Electromagnetismo com a Gravidade tem também uma implicação extraordinária: a formação de Ondas Gravitacionais!

        Neste momento estou a recordar-me de uma citação de Einstein:

     “ Se tiveres uma ideia e ela, à primeira vista, não te parecer completamente absurda, então, não há salvação para ela.”

- Albert Einstein -.

     Vejamos então um exemplo mais prático. Comecemos por recordar o diagrama do Espectro Electromagnético e das suas radiações naturais.

      De um extremo ao outro temos as várias radiações conhecidas distribuídas de acordo com a sua frequência.

 

 

- Espectro Electromagnético -

    

     Como podem constatar neste espectro não aparecem ondas gravitacionais. É aqui que o adversário comete o erro!

     No início do espectro tem-se a radiação de mais elevada frequência: a Radiação Gama, na ordem  de 1020 Hz; depois Raios X 1018 Hz; Ultravioletas 1015 Hz; Radiação Luminosa 1014 Hz; e passamos para as radiações de mais baixas frequências: Infravermelho 1012 Hz; Microondas 1010 Hz; e Ondas Rádio que se prolongam até 104 Hz ou mais e … termina aqui?!

     Como sabemos, um pacote de energia corresponde a um quantum de energia. O valor deste quantum depende da frequência da luz , que é dada pela equação E = h.f.  Quanto maior a energia transportada, maior a frequência da radiação. Quanto maior a frequência, menor é o comprimento de onda. Analogamente, quanto menor a frequência, maior é o comprimento da onda.

     Façamos uma relação simples para tentar estimar a frequência de um Onda Gravitacional, através da equação  E = h.f.

     Mas primeiro precisamos de saber qual é a Energia do Campo Gravitacional.

     Numa estimativa por alto podemos recorrer ao valor relativo da intensidade das forças conhecidas. A força de maior intensidade é a Força Forte; seguidamente a esta tem-se a Força Electromagnética, 137 vezes mais fraca – um número bastante interessante  - depois temos a Força Fraca 106 vezes mais fraca que a Força Forte; e por último tem-se a Gravidade 1040 vezes mais fraca que a Força Forte.

     Posto isto, podemos dizer que a ordem de grandeza da Energia Gravitacional em valor absoluto é aproximadamente 10-40 ou  1/1040.

       Fazendo as contas …

 

E = h.f   <=>   E/h = f 

 

<=>  f =  E / h 

 

<=> f =  10-40 / ( 6,6 x 10-34 )

 

<=> f = 6,6 x 10-6 Hz

    

     Esta será uma boa aproximação para a frequência de uma Onda Gravitacional, ou seja, é uma onda de baixa frequência, baixíssima. A sua frequência é inferior às Ondas Rádio, consequentemente o seu comprimento de onda deverá ser superior às Ondas Rádio.

     Vejamos se conseguimos obter alguma aproximação para o seu comprimento de onda.   Sabendo que:

 

f . λ = 2π. c

 

<=>  λ  =  2π. c / f

 

<=>  λ  = 2π. ( 3 x 108 ) / ( 6,6 x 10-6 )

 

<=> λ  = 1,6π x 1014 m

 

     O que significa que o comprimento de uma Onda Gravitacional é muito grande, muito grande mesmo!

     Deveríamos procurá-la mesmo no final do espectro, logo a seguir às Ondas Rádio … iríamos precisar de uma antena muito grande!!