OS NEUTRINOS NÃO ENCONTRAM ESPUMA NO ESPAÇO-TEMPO
A física ainda não tem uma teoria funcional da gravidade quântica. Mas a maioria das candidatas compartilha uma expectativa: na escala extremamente pequena de Planck, o espaço-tempo deixa de ser liso e começa a flutuar. Os físicos chamam isso de espuma do espaço-tempo. Uma imagem concreta é um fundo de buracos negros virtuais, microscópicos e fugazes, que surgem e evaporam nas escalas de tempo mais curtas possíveis.
Uma única dessas flutuações seria pequena demais para ser notada. Mas uma partícula que percorre uma longa distância poderia acumular seus efeitos. Seu comportamento quântico se desvaneceria aos poucos numa aleatoriedade clássica comum — um processo chamado decoerência.
Um relógio quântico que atravessa a Terra
Os neutrinos são as partículas de teste ideais. Não têm carga elétrica e sentem apenas a força fraca e a gravidade, de modo que atravessam planetas inteiros sem perturbação. E carregam um relógio quântico embutido: um neutrino nascido com um “sabor” (elétron, múon ou tau) oscila para os outros enquanto viaja. Essa oscilação é um efeito de interferência. Se a espuma do espaço-tempo embaralhasse o estado quântico do neutrino pelo caminho, a oscilação seria amortecida.
Os melhores neutrinos para isso são os atmosféricos, produzidos quando os raios cósmicos atingem a atmosfera. Os que vêm de baixo atravessaram a Terra — até seu diâmetro inteiro — e atingem energias muito altas, nas quais se espera que os efeitos ligados à escala de Planck sejam mais fortes.
A Colaboração IceCube testou duas imagens do que um buraco negro virtual poderia fazer com um neutrino de passagem: mudá-lo ao acaso para um estado definido, ou deslocar sua fase interna por uma quantidade aleatória.
Um neutrino do múon vindo de um chuveiro de raios cósmicos atravessa a Terra até o IceCube. Pelo caminho, um buraco negro virtual (VBH) poderia mudar seu sabor, projetá-lo num estado de massa ou deslocar sua fase. — Figura 1, Colaboração IceCube (2026), arXiv:2610.14144.
O efeito é descrito por uma equação padrão para sistemas quânticos que “vazam” para o seu ambiente, a equação de Lindblad:
ρ̇ = −i[H, ρ] − D[ρ]
O primeiro termo é a oscilação comum; o segundo, D, é o amortecimento. Supõe-se que sua intensidade Γ cresça com a energia segundo uma lei de potência, Γ(E) = Γ₀ (E/E₀)ⁿ, e a equipe testou n = 0, 1, 2 e 3. O caso n = 2 é o mais bem motivado, pois aparece em vários cálculos da teoria das cordas.
368.071 neutrinos, nenhum borrão
O IceCube é um quilômetro cúbico de gelo antártico vigiado por 5.160 sensores de luz. A equipe usou 10,7 anos de dados: 368.071 neutrinos do múon que subiram através da Terra, com energias de 0,5 a 100 TeV — dez vezes mais que a busca anterior do IceCube por esse efeito. A análise foi feita às cegas, e todas as verificações tinham de ser aprovadas antes que o resultado fosse revelado.
O veredito: os dados correspondem em toda parte às oscilações comuns de três sabores. Não há déficit onde a decoerência atuaria com mais força.
Os novos limites superiores (estrelas vermelhas) comparados com experimentos anteriores. Para n = 3, a estrela fica abaixo da linha verde que marca um efeito “natural” na escala de Planck. — Figura 6, Colaboração IceCube (2026), arXiv:2610.14144.
- Para n = 2 e n = 3, os limites melhoram os anteriores do IceCube por mais de um fator dez. O ganho vem principalmente dos neutrinos de energia mais alta.
- Para n = 2, a intensidade da decoerência deve ser inferior a 7,26 × 10⁻¹⁹ elétron-volts a 1 TeV, nos dois modelos.
- Para n = 3, os limites agora chegam abaixo da expectativa “natural” na escala de Planck — o valor obtido supondo que o efeito se torna tão forte quanto a própria escala de Planck na energia de Planck. É a primeira vez que esse nível é atingido para n = 3.
Escondida melhor que o esperado
Se a espuma do espaço-tempo amortece as oscilações dos neutrinos dessa forma, ela deve ser suprimida mais fortemente do que prevê uma estimativa natural na escala de Planck — por algum mecanismo adicional, ou com uma dependência da energia que não seja uma simples lei de potência. Os autores consideram essas as restrições mais rigorosas até hoje para essa classe de modelos.
O teste tem pontos cegos. O IceCube não consegue distinguir neutrinos de antineutrinos um a um, por isso a análise supõe que ambos se comportam da mesma forma. E os modelos são deliberadamente simples, com um único parâmetro de amortecimento. Amostras maiores, em especial do futuro detector IceCube-Gen2, devem levar a busca adiante.