O comprimento de onda muito pequeno da luz de raios gama oferece o potencial de obter dados de alta resolução sobre detalhes muito finos - talvez até detalhes sobre a subestrutura quântica de um vácuo - ou, em outras palavras, a granularidade do espaço vazio.
A física quântica sugere que o vácuo é tudo menos vazio, com partículas virtuais surgindo e desaparecendo regularmente dentro dos instantes de tempo de Planck. A natureza de partícula proposta da gravidade também requer que as partículas de gravitom para mediar interações gravitacionais. Portanto, para apoiar uma teoria da gravidade quântica, devemos esperar evidências de um grau de granularidade na subestrutura do espaço-tempo.
Atualmente, existe muito interesse em encontrar evidências de violações da invariância de Lorentz - onde a invariância de Lorentz é um princípio fundamental da teoria da relatividade - e (entre outras coisas) exige que a velocidade da luz no vácuo seja sempre constante.
A luz fica mais lenta quando passa por materiais com um índice de refração - como vidro ou água. No entanto, não esperamos que essas propriedades sejam exibidas pelo vácuo - exceto, de acordo com a teoria quântica, em unidades de escala Planck extremamente pequenas.
Portanto, teoricamente, podemos esperar que uma fonte de luz que transmita em todos os comprimentos de onda - ou seja, em todos os níveis de energia - tenha a porção de energia muito alta e muito curta do espectro afetada pela subestrutura do vácuo - enquanto o restante do espectro não é '' tão afetado.
Há pelo menos problemas filosóficos em atribuir uma composição estrutural ao vácuo do espaço, uma vez que se torna um quadro de referência de fundo - semelhante ao hipotético éter luminífero que Einstein dispensou a necessidade estabelecendo a relatividade geral.
No entanto, os teóricos esperam unificar o cisma atual entre a relatividade geral em larga escala e a física quântica em pequena escala, estabelecendo uma teoria baseada em evidências da gravidade quântica. Pode ser que existam violações de invariância de Lorentz em pequena escala, mas essas violações se tornarão irrelevantes em grandes escalas - talvez como resultado da decoerência quântica.
A decoerência quântica pode permitir que o universo em grande escala permaneça consistente com a relatividade geral, mas ainda seja explicável por uma teoria unificadora da gravidade quântica.
Em 19 de dezembro de 2004, o observatório espacial INTEGRAL de raios gama detectou o Gamma Ray Burst GRB 041219A, uma das explosões mais brilhantes já registradas. A saída radiativa da explosão de raios gama mostrou indicações de polarização - e podemos ter certeza de que quaisquer efeitos de nível quântico foram enfatizados pelo fato de a explosão ter ocorrido em uma galáxia diferente e a luz dela ter viajado por mais de 300 milhões de anos-luz de vácuo para nos alcançar.
Qualquer que seja a extensão da polarização que possa ser atribuída à subestrutura do vácuo, seria visível apenas na porção de raios gama do espectro da luz - e verificou-se que a diferença entre a polarização dos comprimentos de onda dos raios gama e o restante do espectro era ... bem, indetectável.
Os autores de um artigo recente sobre os dados do INTEGRAL afirmam que ele alcançou resolução até a escala de Planck, sendo 10-35 metros. De fato, as observações do INTEGRAL restringem a possibilidade de qualquer granularidade quântica até um nível de 10-48 metros ou menos.
Elvis pode não ter saído do prédio, mas os autores afirmam que essa descoberta deve ter um grande impacto nas opções teóricas atuais para uma teoria da gravidade quântica - enviando muitos teóricos de volta à prancheta.
Leitura adicional: Laurent et al. Restrições à violação de invariância de Lorentz usando observações INTEGRAL / IBIS de GRB041219A.
