A gravidade quântica faz com que buracos negros se tranformem em portais para outros universos

Cair em um buraco negro pode não ser tão exterminador quanto parece.  Aplique a teoria da gravidade quântica a estes bizarros objetos e a singularidade que esmaga tudo poderá desaparecer .

No lugar da singularidade aparecerá algo similar a um ponto de entrada para outro universo.  E isto poderia ajudar a resolver o insistente paradoxo da perda de informação que assombra os buracos negros.

Embora tão logo nenhum humano provavelmente cairá em um buraco negro, imaginar o que poderia acontecer se isso ocorresse é uma grande forma de sondar alguns dos maiores mistérios no universo.  Mais recentemente isto nos levou a algo que ficou conhecido como ‘o paradoxo do sistema de segurança de buracos negros’, ou  black hole firewall paradox, em inglês.

De acordo com a teoria da relatividade geral de Albert Einstein, se um buraco negro o engolir, suas chances de sobrevivência são nulas.  Primeiramente você será dilacerado pelas forças gravitacionais do buraco negro, um processo caprichosamente chamado de ‘espaguetificação’.

Finalmente, você irá alcançar a singularidade, onde o campo gravitacional é infinitamente forte.  Neste ponto, você será esmagado à uma densidade infinita.  Infelizmente, a relatividade geral não fornece nenhuma base para calcular o que ocorrerá depois.  “Quando você alcançar a singularidade na relatividade geral, a física simplesmente para, as equações se quebram“, diz Abhay Ashtekar da Universidade Estadual da Pennsylvania, nos EUA.

O mesmo problema ocorre quanto se tenta explicar o Big Bang, o qual pensa-se ter iniciado com uma singularidade.  Assim, em 2006, Ashtekar e colegas aplicaram o ‘loop‘ da gravidade quântica (LQG) no nascimento do universo.  O LQG combina a relatividade geral com a mecânica quântica e define o tempo-espaço como uma teia de pedaços indivisíveis de 10^-35 metros em tamanho.  A equipe descobriu que à medida que eles ‘rebobinavam’ o tempo em um universo LQG, eles alcançavam o Big Bang, mas sem a singularidade.  Ao invés disso eles cruzavam a “ponte quântica” para outros universos mais velhos.  Esta é a base para a teoria do “grande salto” (big bounce) das origens do nosso universo.

Agora, Jorge Pullin, da Universidade Estadual de Louisiana, nos EUA, e Rodolfo Gambini, da Universidade da Republica, em Montevidéu, no Uruguai, aplicaram o LQG à uma escala muito melhor – a um buraco negro individual – na esperança de também remover aquela singularidade.  Para simplificar as coisas, eles aplicaram as equações do LQG para um modelo de buraco negro do tipo “Schwarzschild” esférico, simétrico, não rotativo.

Neste modelo, o campo gravitacional ainda aumenta à medida que você se aproxima do centro do buraco negro.  Mas, diferentemente dos modelos anteriores, ele não acaba com uma singularidade.  Ao invés disso, a gravidade finalmente é reduzida, como se você estivesse saindo pelo outro lado do buraco negro e pousado, ou em uma outra região do universo, ou em um outro universo.  Apesar disto funcionar somente para um modelo simples de buraco negro, os pesquisadores – e Ashtekar – acreditam que a teoria também possa eliminar as singularidades de buracos negros reais.

Isso significaria que os buracos negros podem servir como portais para outros universos.  Enquanto outras teorias (sem mencionar alguns trabalhos de ficção científica) têm sugerido isto, o problema era que nada podia passar através dos portais, devido a singularidade.  A remoção da singularidade pode não apresentar um uso prático e imediato, mas poderia pelo menos ajudar com um dos paradoxos que cercam os buracos negros: o problema da perda de informação.

Um buraco negro suga toda a informação da matéria que ele engole, mas buracos negros também podem evaporar com o tempo.  Isso causaria com que a informação desaparecesse para sempre, desafiando a teoria quântica.  Mas se um buraco negro não tiver a singularidade, então a informação não precisaria ser perdida – ela poderia somente passar para outro universo.  “A informação não desaparece, ela vaza“, diz Pullin.

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Fonte: www.newscientist.com

Colaboração: Fernando Ramos