Arrastar quadro

Arrastar quadro é a previsão de Einstein relatividade geral que uma massa em rotação torce a estrutura do espaço-tempo em torno de si mesma, arrastando o espaço e o tempo próximos na direção de sua rotação. É uma das consequências mais contra-intuitivas de tratar a gravidade como um espaço-tempo curvo: um objecto giratório não apenas atrai coisas, mas também agita a geometria à sua volta como uma colher no mel.

Gravidade que se comporta como magnetismo

Na física de Newton, a gravidade depende apenas de quanta massa está presente, e não de se ela está em movimento. A relatividade geral é diferente: massas em movimento e em rotação produzem efeitos gravitacionais adicionais, numa analogia próxima à forma como as cargas elétricas em movimento produzem magnetismo. Por esta razão, o arrastamento de quadros também é chamado gravitomagnetismo. Um giroscópio colocado perto de um planeta em rotação entrará em precessão lenta – seu eixo será arrastado – mesmo que nada o toque. Esta previsão específica é conhecida como Efeito Lense–Thirring, derivado em 1918.

Medindo uma torção quase imperceptível

Perto da Terra, o arrastamento do quadro é extraordinariamente fraco, fazendo com que o giroscópio se desloque apenas alguns bilionésimos de grau por ano. Detectá-lo exigia uma precisão requintada. Da NASA Sonda Gravitacional B A missão, lançada em 2004, colocou em órbita giroscópios ultraprecisos e, após anos de análise cuidadosa, confirmou o efeito Lense-Thirring com cerca de 20%. Medições independentes usando o rastreamento preciso de satélites com alcance de laser também confirmaram isso.

Arrastar quadro ao extremo

Em torno de um giro rápido Buraco negro de Kerr, arrastar quadros torna-se opressor. Perto do horizonte encontra-se uma região chamada Ergosfera, onde o espaço-tempo é arrastado com tanta violência que nada consegue ficar parado — tudo é forçado a girar com o buraco negro. Esse arrasto extremo é o que faz o Processo Penrose possível extrair energia de um buraco negro, e molda os discos e jatos de acreção giratórios vistos em torno de buracos negros reais.

Um equívoco comum

O arrasto do quadro não significa que a massa giratória agarra e puxa fisicamente os objetos junto com o atrito. Nada material os toca. O que é arrastado é a própria definição local de “não-rotação”: um giroscópio flutuando livremente, sem sentir nenhuma força, ainda encontra sua orientação lentamente transportada pela geometria distorcida do espaço-tempo.