Espaço

Existem Buracos Negros Mas Não da Forma Que Achamos - Stephen Hawking

De acordo com o renomado físico, os buracos negros não têm "horizontes de eventos" para além dos quais não há retorno. Quarta-feira, 14 Março

Por Charles Q. Choi

Não existem buracos negros, pelo menos como os conhecemos, diz o renomado físico Stephen Hawking, num artigo que poderá levar à reanálise de um dos objetos mais misteriosos do espaço.

Um novo estudo de Hawking diz também que os buracos negros não têm paredes de fogo (firewalls), cinturas de radiação destruidoras que alguns investigadores defendem que incinerariam tudo o que passasse por elas, mas que outros cientistas consideram uma impossibilidade.

A teoria convencional postula que os buracos negros exercem uma atração gravitacional tão poderosa que nada lhes pode escapar, nem mesmo a luz, razão por que são designados por buracos negros. A fronteira a partir da qual não há retorno de acordo com esta visão é conhecida como horizonte de evento.

Segundo este constructo, toda a informação sobre tudo o que ultrapassa um horizonte de evento de um buraco negro é destruída. Por outro lado, a física quântica, a melhor descrição existente até hoje da forma como o universo se comporta a nível subatómico, sugere que a informação não pode ser destruída, o que gera um conflito teórico de base.

Não Há Horizontes de Eventos

Agora Hawking sugere a resolução do paradoxo: afinal, os buracos negros não possuem horizontes de eventos, pelo que não destroem a informação.

"A ausência de horizontes de eventos significa que não há buracos negros, entendidos como sistemas dos quais a luz não pode escapar", escreveu Hawking num artigo que publicou online no dia  22 de janeiro. O artigo baseia-se numa palestra que apresentou em agosto último num seminário no Instituto Kavli de Física Teórica, em Santa Bárbara, na Califórnia.

Em alternativa, Hawking avança com a hipótese de que os buracos negros possuem "horizontes aparentes" que só capturam a matéria e a energia que possa vir a reemergir na forma de radiação. Esta radiação emanante possui toda a informação original sobre o objeto que caiu num buraco negro, embora se apresente numa forma radicalmente diferente. Segundo Hawking, uma vez que a informação se dispersa, não existe uma forma viável de reconstruir o que quer que tenha caído tendo por base aquilo que é emanado. A dispersão ocorre porque, aparentemente, o horizonte é caótico por natureza, mais ou menos da mesma forma que o clima na Terra.

Não é possível reconstruir um objeto que tenha caído num buraco negro e saber como seria antes com base na informação que liberta, escreve Hawking, tal como "não é possível prever o clima com mais do que poucos dias de antecedência."

Paredes de Fogo Removidas

O raciocínio que leva Hawking a postular a inexistência de horizontes de eventos também parece eliminar os chamados barreiras paredes de fogo, que são zonas abrasadoras de radiação intensa que, de acordo com propostas recentes (e controversas) de alguns cientistas, podem existir no interior ou nas proximidades de horizontes de eventos.

Para compreender o significado desta revisão teórica, é importante saber que Hawking revelou há várias décadas que os buracos negros não são completamente "negros".

Ao longo do tempo, a geração desta radiação — a chamada radiação Hawking — faz com que os buracos negros percam massa e até com que se evaporem por completo.

De acordo com esta teoria, os pares de partículas criados em redor dos buracos negros deveriam estar entrelaçados. Isto significa que o comportamento das partículas de cada par é conexo, independentemente da distância a que se encontrem. Um dos membros de cada par cai no buraco negro enquanto o outro escapa.

No entanto, análises recentes sugerem que cada partícula que saia de um buraco negro deve também estar entrelaçada com cada partícula emanante que já tenham saído. Isto vai diretamente de encontro a um princípio altamente testado da física quântica segundo a qual o entrelaçamento é sempre "monogâmico", o que significa que só duas partículas se podem emparelhar a partir do momento em que são criadas.

Uma vez que nenhuma partícula poderá ter dois tipos de entrelaçamento ao mesmo tempo — um que a emparelhe com outra partícula no momento da sua origem e outro que a emparelhe com todas as outras partículas que tenham saído de um buraco negro — um destes entrelaçamentos tem, teoricamente, de se desfazer, libertando enormes quantidades de energia e gerando uma parede de fogo.

As paredes de fogo obedecem à física quântica e resolvem o enigma do entrelaçamento nos buracos negros. Mas dão origem a outro problema, uma vez que contrariam o altamente testado "princípio de equivalência" de Einstein, segundo o qual atravessar um horizonte de eventos de um buraco negro deveria ser um evento inconspícuo. Um astronauta hipotético que atravessasse um horizonte de eventos não se aperceberia da passagem. No entanto, se houvesse uma parede de fogo, o astronauta seria incinerado imediatamente. Hawking e outros procuraram provar que as paredes de fogo são impossíveis, uma vez que violam o princípio de Einstein.

"Quase parece que está a substituir a parede de fogo por uma parede de caos", afirmou o físico Joe Polchinski, do Instituto Kavli, que não participou no trabalho de Hawking.

Questões em Aberto

Embora considere que a ideia de Hawking é uma boa forma de evitar as paredes de fogo, o físico Seth Lloyd, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, afiança que não resolve verdadeiramente os problemas suscitados pelas paredes de fogo.

"Eu teria cuidado com a ideia de que Hawking encontrou uma solução drasticamente nova para responder a todas as questões relacionadas com os buracos negros", afirmou o físico Sean Carroll, do Instituto de Tecnologia da Califórnia, que não participou no estudo. "Estes problemas estão muito longe de estar resolvidos."

O físico teórico Leonard Susskind, da Universidade de Stanford, na Califórnia, que também não participou na investigação de Hawking, sugere que pode haver outra solução para os enigmas suscitados pelos buracos negros. Por exemplo, investigação de Susskind e do seu colega Juan Maldacena dá a entender que o entrelaçamento poderá estar ligado a buracos de minhoca (wormholes): atalhos que, em teoria, podem ligar pontos distantes no espaço e no tempo. Esta linha de pensamento poder servir de base para a investigação que poderá vir a resolver a controvérsia da parede de fogo, assevera Susskind.

O físico teórico Don Page, da Universidade de Alberta, em Edmonton, no Canadá, assinala que não há forma de encontrar evidências que sustentem a ideia de Hawking no futuro imediato. Os astrónomos não terão a possibilidade de detetar nenhuma diferença no comportamento dos buracos negros em relação ao que já observaram.

Não obstante, a nova proposta de Hawking "pode levar a uma teoria mais completa a respeito da gravidade quântica que seja capaz de fazer outras previsões que sejam passíveis de ser testadas", afirmou Page.

Carrol planeia manter-se atento a Hawking no futuro próximo; "é muito plausível que Hawking tenham argumentos muito melhores que ainda não passou ao papel."

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