Apurar o valor de p (ou Pi, a constante que expressa a razão entre a circunferência e o diâmetro de um círculo) supercomputadores fazem desde sempre, alcançando o já conhecido 3,14, mas seguido infinitas casas decimais. O astrofísico teórico do Institute of Techonology (MIT) Carl-Johan Haster chegou a um número ligeiramente diferente: 3,115.
Essa imprecisão, porém, não é nada, dada a real intenção do pesquisador: testar a Teoria Geral da Relatividade de Einstein, que liga a gravidade à dinâmica do espaço e do tempo. O resultado de seu trabalho foi publicado no repositório de artigos científicos arXiv.org.
Ondas gravitacionais são ondulações no espaço-tempo que se formam quando objetos maciços, como buracos negros ou estrelas massivas, se formam.
Variável, não constante
Ao estudá-las, Haster (que colabora com o Observatório de Ondas Gravitacionais com Interferômetro a Laser – LIGO, acrônimo em inglês), notou que Pi aparecia nos termos de uma equação que descreve sua propagação.
Apesar de Pi ser uma constante, o astrofísico usou o número como uma variável (como nas equações, que em precisamos achar o valor de x ou de y) e tentou determinar seu valor a partir das observações das ondas gravitacionais. Haster usou os dados de 22 ondas gravitacionais observadas pelo LIGO, e mostrou que Pi tem um valor provável de 3,115.
“A teoria de Einstein ainda não parece precisar de ajustes. Para mim, o estudo produziu um teste válido e bastante forte da relatividade geral”, diz Haster.
Entender por que o valor de Pi aparece em equações para deduzir o caminho de ondas gravitacionais é um pouco mais complicado, principalmente porque as ondas interagem entre si. Colega de Haster, a física teórica da Universidade Johns Hopkins Emanuele Berti explica:
“Ao jogar uma pedra em um lago, ela vai provocar ondulações na água. Ao atirar outra, a superfície do lago não estará mais lisa, já que as ondas provocadas pela primeira pedra ainda estarão se propagando, interferindo com as novas ondulações. As ondas gravitacionais funcionam da mesma maneira. Quando elas viajam, passam pela curvatura do espaço-tempo gerada pelas ondas gravitacionais produzidas no passado.”
Estrelas de nêutrons serão as próximas
Não é a primeira vez que Pi e o trabalho de Einstein estão entre os estudos feitos por pesquisadores do LIGO. Em 2016, uma pesquisa testou a relatividade geral usando Pi em outra abordagem. E, como antes, a questão levantada é igual: a incerteza relativa dos valores encontrados (no caso Haster, variando entre 3,027 a 3,163).
Para se refinar esse resultado para se tentar chegar ao valor matemático aceito, será preciso observar objetos mais leves. Estrelas de nêutrons devem ser os escolhidos, já que as ondas gravitacionais que emanam delas chegam a durar 300 vezes mais do que as geradas por buracos negros maciços.
Pi no espaço desde o início
Para alguns matemáticos, aumentar a sequência conhecida é um passatempo, mas, para a astrofísica, Pi é mais do que diversão. Segundo a NASA, a sequência é usada, entre outras coisas, para:
1. Determinar o tamanho do paraquedas das sondas enviadas ao solo de Marte
2. Fazer a sonda Cassini conseguir melhores ângulos de Saturno e de sua lua Titã
3. Mapear planetas conhecidos e inexplorados
4. Descobrir mundos potencialmente habitáveis orbitando estrelas conhecidas
5. Colocar naves espaciais em órbita
6 Rastrear os movimentos dos asteroides
7. Elaborar as equações matemáticas necessárias para dirigir e se comunicar com sondas, veículos e telescópios espaciais
8. Calcular a largura do feixe do laser que atingirá gelo alienígena a ser analisado
9. Estudar crateras
10. Revelar do que são feitos os asteroides
Fonte: TecMundo
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