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O universo está em um buraco negro? Físicos dizem que sim

Físicos elaboraram hipóteses estranhas para tentar explicar alguns dos paradoxos que envolvem os buracos negros. Conheça algumas delas

20 mai 2024 - 22h54
(atualizado em 21/5/2024 às 02h15)
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Buracos negros são objetos misteriosos inclusive para os cientistas. Enquanto tentam reconciliar alguns dos paradoxos descobertos durante os estudos deles, pesquisadores elaboraram hipóteses para lá de curiosas. 

Foto: ESA/NASA / Canaltech

Uma delas propõe que tudo que vemos e sentimos no universo está ligado à fronteira que divide o universo tridimensional do bidimensional. O mais interessante é que isso pode significar que, na verdade, o universo que conhecemos estaria no interior de um buraco negro de outro universo ainda maior. 

Antes de continuar, vale recordar rapidamente como os buracos negros se formam. Eles aparecem quando estrelas massivas colapsam, e a gravidade deles é tão forte que nada, nem mesmo a luz, consegue escapar deles. 

"Para um observador externo, quando um corpo material cruza o horizonte de eventos [do buraco negro], todo o conhecimento de suas propriedades materiais é perdido. Somente os novos valores de M [massa], J [momento angular] e Q [carga elétrica] permanecem. Como resultado, um buraco negro engole uma enorme quantidade de informações", escreveu o astrofísico Jean-Pierre Luminet em um estudo. 

É aqui que está o problema: como os buracos negros têm massa, a primeira lei da termodinâmica determina que também deveriam ter temperatura; já a segunda lei aponta que deveriam emitir calor. Aliás, o físico Stephen Hawking mostrou que estes objetos deveriam emitir a chamada Radiação Hawking, que seria a luz formada em suas fronteiras. 

Algumas hipóteses podem explicar paradoxos estranhos dos buracos negros (Imagem: Reprodução/NASA/JPL-Caltech)
Algumas hipóteses podem explicar paradoxos estranhos dos buracos negros (Imagem: Reprodução/NASA/JPL-Caltech)
Foto: Canaltech

Só que, para Luminet, isso representa um paradoxo. "Se um buraco negro pode evaporar, parte da informação nele é perdida para sempre", acrescentou o físico. Se a informação da radiação térmica vinda do buraco negro for degradada, ela não vai recuperar a informação da matéria já devorada pelo objeto. 

Ele acrescenta que a perda da informação entra em conflito com um dos pontos mais básicos da mecânica quântica. "De acordo com a equação de Schrödinger, os sistemas físicos que mudam com o tempo não podem criar ou destruir informações, uma propriedade conhecida como unitariedade", explicou. Este é o chamado Paradoxo da Informação dos buracos negros. 

Foram propostas diferentes soluções para o paradoxo. Uma delas trabalha com a termodinâmica dos buracos negros conforme a Teoria da Cordas, o que permitiria a entropia do buraco negro. Neste caso, o físico Gerard 't Hooft propõe que a informação devorada pelo buraco negro poderia ser totalmente restaurada durante o processo de evaporação quântica. 

Em outras palavras, neste caso os buracos negros não iriam violar a segunda lei da termodinâmica, e que um volume tridimnsional poderia ser descrito como bidimensional. No entanto, estas explicações poderiam ser aplicadas somente para descrever o espaço dentro de um buraco negro, não fora dele. 

O artigo de Jean-Pierre Luminet pode ser encontrado no repositório arXiv.

Fonte: arXiv

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