Análogo gravitacional do efeito Aharonov-Bohm
Atualmente, na física, existe uma teoria que descreve com excepcional precisão as interações das partículas fundamentais que regem o nosso Universo: o Modelo Padrão. Esse modelo foi desenvolvido em 1970 e até hoje é a descrição mais precisa que temos dessas interações; entretanto, ele está incompleto. Dentro do grande escopo que o Modelo Padrão descreve, não estão contidas as atuações da força gravitacional, a única das quatro forças elementares (eletromagnetismo, fraca, forte e gravitacional) não descrita por ele, sendo ela descrita por outra teoria: a Relatividade Geral de Einstein [1]. No entanto, em 2022, um grupo de cientistas norte-americanos, liderados por Chris Overstreet, observou um análogo gravitacional de um efeito quântico chamado Aharonov-Bohm. Esse efeito ocorre quando uma partícula eletricamente carregada é posta em um espaço onde não há nenhuma ação de campos elétricos ou magnéticos, mas, mesmo assim, uma mudança de fase na sua função de onda é detectada devido a interações com campos eletromagnéticos [2, 3]. Inicialmente, a possibilidade e o conceito de um efeito Aharonov-Bohm gravitacional surgiram com outro grupo de pesquisadores, liderados por Michael Hohensee, físico norte-americano. Em 2012, Michael e sua equipe pensaram em ultrarresfriar átomos e controlá-los com pulsos de laser, em uma região onde o potencial gravitacional é diferente de outras regiões, mas o campo gravitacional é o mesmo. O potencial gravitacional poderia interagir com a fase de onda dos átomos e, caso fosse possível separar um átomo em duas ondas e inseri-las em potenciais diferentes, após juntá-las novamente, perceber-se-ia um padrão de interferência [2]. Com essa mesma ideia, Chris Overstreet e sua equipe conceberam seu experimento; a premissa é bem parecida com o experimento de Hohensee. A equipe de Chris ultrarresfriou múltiplos átomos de rubídio, colocando-os em superposição quântica uns com os outros, forçaram-nos a traçar dois caminhos diferentes em um tubo de vácuo vertical. Acima do tubo e externamente a ele, estava uma massa significativa, de alguns quilogramas. Dessa forma, a massa alteraria o potencial gravitacional dos átomos, mas não o campo gravitacional. Após reunir todos os átomos e comparar os padrões de interferência, surge uma mudança de fase. Isso demonstra que uma propriedade quântica de um átomo, que é sua fase de função de onda, foi alterada por um efeito gravitacional [2,3]. Para comparação, os resultados esperados, ou seja, teóricos de um efeito gravitacional de Aharonov-Bohm, em contraste com os obtidos pelo experimento de Chris Overstreet e sua equipe, são incrivelmente verossimilhantes. Bom, sabemos que uma característica quântica de uma partícula foi afetada por um efeito gravitacional, isso significa que agora a teoria do Modelo Padrão está finalmente completa? Então a gravidade é realmente quântica? Temos, enfim, uma teoria unificada da física. Infelizmente, a resposta para essas perguntas é não, mas esse experimento e seus resultados certamente tem importância para a unificação da física na totalidade. [1,2]. Autor: Juan Rattes de Brito. Referências: [1] VAIANO, Bruno. Experimento fornece indício sólido da natureza quântica da gravidade. Superinteressante, 2024. Disponível em:https://super.abril.com.br/coluna/alephzero/experimento-fornece-indicio-solido-da-natureza-quantica-da-gravidade. Acesso em: 14 nov. 2025. [2] SIEGEL, Ethel. Has a new experiment just proven the quantum nature of gravity?. Medium, 2022. Disponível em: https://medium.com/starts-with-a-bang/has-a-new-experiment-just-proven-the-quantum-nature-of-gravity-dd7ca9d72a33. Acesso em: 14 nov. 2025 [3] OVERSTREET, Chris; ASENBAUM, Peter; CURTI, Joseph et al. Observation of a gravitational Aharonov-Bohm effect. Science, 2022. Disponível em: https://www.science.org/doi/10.1126/science.abl7152. Acesso em: 14 nov. 2025
