Holômetro: Um microscópio no espaço e tempo

Quão diferentes são espaço e tempo em escalas muito pequenas? Para explorar o pouco familiar domínio da minúscula escala de Planck — na qual efeitos quânticos normalmente imperceptíveis podem tornar-se importantes — um instrumento recém-desenvolvido, chamado Holômetro Fermilab, entrou em operação no Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab), nas proximidades de Chicago, Illinois, EUA. 

O instrumento procura determinar se pequenas porém simultâneas oscilações de um espelho em duas direções expõem um tipo fundamental  de ruído holográfico que sempre excede uma quantidade mínima. 

Na foto acima aparece um dos espelhos de extremidade de um protótipo de Holômetro. Embora a descoberta do ruído holográfico pudesse certamente ser algo inovador, a dependência de tal ruído em uma escala específica de comprimento em laboratório surpreenderia alguns entusiastas do espaço-tempo. 

Um dos motivos disso é o postulado de Invariância de Lorentz  da teoria especial da relatividade de Einstein, que diz que todas as escalas de comprimento devem parecer contraídas para um observador em movimento relativo — até mesmo o pequeno comprimento de Planck. Ainda assim, o experimento é inédito, e muitos estão curiosos acerca dos resultados que apresentará.

Tradução de Luiz Leitão

How different are space and time at very small scales? To explore the unfamiliar domain of the miniscule Planck scale — where normally unnoticeable quantum effects might become dominant — a newly developed instrument called the Fermilab Holometer has begun operating at the Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab) near Chicago, Illinois, USA. 

The instrument seeks to determine if slight but simultaneous jiggles of a mirror in two directions expose a fundamental type of holographic noise that always exceeds a minimum amount. 

Pictured above is one of the end mirrors of a Holometer prototype. Although the discovery of holographic noise would surely be groundbreaking, the dependence of such noise on a specific laboratory length scale would surprise some spacetime enthusiasts. 

One reason for this is the Lorentz Invariance postulate of Einstein's special relativity, which states that all length scales should appear contracted to a relatively moving observer — even the diminutive Planck length. Still, the experiment is unique and many are curious what the results will show.