🌈 Experimento de Pound e Rebka. A gravidade desacelera o tempo?

Einstein previu três efeitos principais da relatividade geral. Com dois, estava mais ou menos claro: a deflexão da luz pelo Sol foi medida já em 1919, e os astrônomos sofreram meio século com o estranho movimento de Mercúrio. Mas a terceira previsão - o desvio para o vermelho gravitacional (ou seja, a dilatação do tempo em um campo gravitacional) - não conseguia ser detectada.

O efeito é muito pequeno: para a Terra, é apenas 10^-15, ou seja, um milionésimo de um bilionésimo. Parecia impossível medir isso em laboratório.

Mas em 1959, Robert Pound e seu aluno de pós-graduação Glen Rebka, de Harvard, decidiram arriscar.

Eles pegaram uma torre de 22,5 metros de altura, uma fonte de raios gama (núcleos de ferro-57) e o recém-descoberto efeito Mössbauer, que permitia emitir fótons sem recuo.

A ideia é simples: enviar um fóton de cima para baixo e ver se sua frequência muda devido à gravidade.

Se o tempo lá embaixo flui mais devagar, a frequência deve se deslocar um pouquinho. Problema: o deslocamento esperado é de 2,46·10^-15, e a precisão dos instrumentos é milhares de vezes pior.

Então os físicos usaram um truque: fizeram a fonte vibrar a uma velocidade conhecida, criando um desvio Doppler artificial, e observaram como a gravidade se somava a ele.

Após considerar os efeitos térmicos, o resultado coincidiu com a teoria com precisão de 10%.

E alguns anos depois, Pound e Snider melhoraram a precisão para 1%.
Cada vez que ligamos o navegador no celular, ele usa correções para a dilatação gravitacional do tempo.

Os satélites GPS voam a 20.000 km de altitude, onde o tempo passa cerca de 45 microssegundos por dia mais rápido.

💥 Se os engenheiros não tivessem levado isso em conta, o erro na determinação das coordenadas aumentaria a uma taxa de 10 km por dia!

O experimento de Pound e Rebka é a base da navegação moderna)

👌 Sinal do ruído, que era milhares de vezes mais forte aqui