Buracos negros não existem, diz Stephen Hawking

Físico dos buracos negros

Stephen Hawking tem hoje a fama de cientista vivo mais famoso do mundo graças às suas teorias sobre buracos devoradores de matéria e luz.

Apesar disso, ele tem mudado de ideia sobre os buracos negros vez ou outra nestes últimos 40 anos.

Desta vez, porém, sua mudança parece mais radical: segundo ele, em certo sentido, buracos negros não existem.

Ele não é o primeiro a dizer isso: em 2007, outra equipe já havia defendido que buracos negros podem não existir.

Mas o que exatamente é um buraco negro?

Segundo a teoria mais aceita, seriam regiões do espaço-tempo – o tecido que compõe o universo – tão densas que sua gravidade descomunal gera um horizonte de eventos, uma fronteira da qual nada, nem mesmo a luz, pode escapar.

É claro que existem muitas outras teorias, dizendo que buracos negros não são buracos, mas bolhas, que eles não são realmente negros e que podem nem mesmo ser buracos, que podem ser portais para outros universos e até mesmo que buracos negros mudam de marcha.

Paradoxo da Informação

Mas, para entender tudo, é necessário voltar a 1974, quando Stephen Hawking colocou em cena a mecânica quântica, provocando um desentendimento entre os físicos que dura até hoje.

Buracos negros não existem, diz Stephen Hawking

O conflito entre mecânica quântica e relatividade geral fica particularmente claro nas discussões sobre viagens no tempo. [Imagem: mptvimages.com]

A mecânica quântica não se dá bem com a outra grande teoria da física, a relatividade geral, tornando difícil explicar situações em que ambas são relevantes – como é o caso dos buracos negros.

Ao aplicar a teoria quântica aos buracos negros, Hawking defendeu que eles não são realmente negros – eles devem emitir pequenas quantidades de radiação, levando-os a diminuir e, eventualmente, até a morrer, desaparecer.

Mas a física quântica afirma que as informações sobre a matéria – aquela que teria formado ou caído no buraco negro – nunca são destruídas, mesmo quando ela cai em um buraco negro.

É o chamado “paradoxo da informação”, que outros físicos tentaram resolver permitindo que a informação também escape do buraco negro conforme ele vai se evaporando, emitindo a agora chamada radiação de Hawking – Hawking só concordou com a fuga da informação em 2004.

Paradoxo do firewall

Entrou então na história um grupo liderado por Joseph Polchinski, da Universidade da Califórnia de Santa Barbara, nos Estados Unidos.

Eles colocaram no circuito um novo paradoxo, o paradoxo firewall (parede de fogo).

Se informações podem escapar do buraco negro, conforme permite a física quântica, então isso pode produzir quantidades maciças de energia, criando uma parede de fogo no horizonte de eventos que vai consumir imediatamente qualquer coisa que cair dentro do buraco negro e cruzar essa parede de fogo.

O problema é que isso quebra uma regra da relatividade geral, que diz que atravessar o horizonte de eventos de um buraco negro deve ser monótono, quase imperceptível – daí o paradoxo.

De novo, temos a relatividade geral contra a mecânica quântica, em um paradoxo que aponta que uma das duas teorias está errada.

Buracos negros não existem, diz Stephen Hawking

Recentemente, outra equipe misturou ainda mais as coisas, usando o entrelaçamento quântico para conectar buracos com buracos de minhoca. [Imagem: Allen McC./Creative Commons]

Buracos negros não existem

Agora, Hawking entra novamente no páreo, e diz que a solução para o paradoxo da parede de fogo consiste em abrir mão daquilo que parece ser a marca registrada dos buracos negros – o horizonte de eventos.

Não ter um horizonte de eventos significa que seria possível escapar de um buraco negro, ainda que, para isso, eventualmente seja necessário viajar à velocidade da luz.

Na verdade significa mais, significa que, em certo sentido, os buracos negros perdem sua característica mais singular, se descaracterizam.

“A ausência de um horizonte de eventos significa que não existem buracos negros – no sentido de regimes nos quais a luz não pode escapar para o infinito,” escreve Hawking em seu curto artigo de duas páginas, apenas com argumentos, sem qualquer matemática.

Ele sugere que os buracos negros passem a ter “horizontes aparentes”, superfícies que podem aprisionar a luz, mas que variam em forma devido às flutuações quânticas, abrindo a possibilidade de que a luz escape.

A ideia de um horizonte aparente não é completamente nova, e já havia sido aventada pelo próprio Hawking, em conjunto com Roger Penrose, da Universidade de Oxford.

Ainda não está claro se os dois horizontes – de eventos e aparente – são realmente diferentes.

Pela relatividade geral, os dois horizontes são realmente idênticos. Mas, usando a mecânica quântica, Hawking agora propõe que eles são diferentes.

Será que entramos agora na era do paradoxo dos horizontes? Ou será que alguma ideia nova ainda pode escapar desse embate?

Fonte: Inovação Tecnológica

Bibliografia:
Information Preservation and Weather Forecasting for Black Holes
S. W. Hawking
arXiv
DOI: http://arxiv.org/abs/1401.5761

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