Parece ficção científica, mas o tempo que você experimenta entre dois eventos depende diretamente do caminho que você percorre no universo. Em outras palavras, a teoria da relatividade especial de Einstein postula que uma pessoa que viaja em um foguete de alta velocidade envelheceria mais lentamente do que as pessoas na Terra.
Embora poucos físicos duvidem que Einstein esteja certo, é crucial verificar a dilatação do tempo com a melhor precisão possível. Agora, uma equipe internacional de pesquisadores, incluindo o prêmio Nobel Theodor Hänsch, diretor do instituto de óptica Max Planck, fez exatamente isso.
Os testes de relatividade especial datam de 1938. Mas quando começamos a ir ao espaço regularmente, tivemos que aprender a lidar com a dilatação do tempo diariamente. Os satélites GPS, por exemplo, são basicamente relógios em órbita. Eles viajam a uma velocidade impressionante de 14.000 quilômetros por hora, bem acima da superfície da Terra, a uma distância de 20.000 quilômetros. Então, em relação a um relógio atômico no solo, eles perdem cerca de 7 microssegundos por dia, um número que deve ser levado em consideração para que funcionem corretamente.
Para testar a dilatação do tempo com uma precisão muito maior, Benjamin Botermann, da Universidade Johannes Gutenberg, Alemanha, e colegas aceleraram os íons de lítio para um terço da velocidade da luz. Aqui, o turno Doppler entra rapidamente em ação. Quaisquer íons que voam em direção ao observador serão deslocados para azul e quaisquer íons que voem para longe do observador serão deslocados para vermelho.
O nível em que os íons passam por um deslocamento Doppler depende de seu movimento relativo, em relação ao observador. Mas isso também torna o relógio lento, o que reduz a luz do ponto de vista do observador - um efeito que você deve poder medir no laboratório.
Assim, a equipe estimulou as transições nos íons usando dois lasers se propagando em direções opostas. Então, qualquer mudança na frequência de absorção dos íons depende do efeito Doppler, que podemos calcular facilmente, e do desvio para o vermelho devido à dilatação do tempo.
A equipe verificou sua previsão de dilatação do tempo para algumas partes por bilhão, melhorando os limites anteriores. Os resultados foram publicados em 16 de setembro na revista Cartas de Revisão Física.
