Buracos negros não existem?

Entenda o recente estudo de um dos mais renomados físicos, e o porque de tal alegação. Os buracos negros não existem? - Bom, eles não desapareceram...


A revista Nature News anunciou que não há buracos negros. Esta afirmação é feita por ninguém mais ninguém menos que Stephen Hawking. Mas isso significa então que não existem os buracos negros? Depende se a nova ideia de Stephen Hawking está ou não correta sobre o que ele se refere a buracos negros. A afirmação é baseada em um novo estudo, em que Hawking argumenta que o horizonte de eventos de um buraco negro não existe.

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O horizonte de eventos de um buraco negro é basicamente o ponto em que não se pode mais escapar quando algo se aproxima de um buraco negro. Na teoria da relatividade geral de Einstein, o horizonte de eventos é o lugar onde o espaço e o tempo são tão distorcidos pela gravidade que você nunca poderia escapar. Cruze o horizonte de eventos e você só pode mover-se para dentro, nunca fora. O problema com um "horizonte de eventos de sentido único" é que ele nos levaria para o que é conhecido como "paradoxo da informação".

O paradoxo da informação tem sua origem na termodinâmica, especificamente na segunda lei da termodinâmica. Em sua forma mais simples, pode ser resumido como " fluxos de calor de objetos quentes para objetos frios". Mas as leis são mais úteis quando expressas em termos de entropia. Deste modo, afirma-se que "a entropia de um sistema nunca pode diminuir". Muitas pessoas interpretam entropia como o nível de desordem de um sistema, ou a parte de um sistema inutilizável. Isso significaria que as coisas devem sempre se tornar menos úteis ao longo do tempo. Mas a entropia na verdade é o nível de informações necessárias para descrever um sistema. Um sistema ordenado (por exemplo mármores uniformemente colocados em uma grade) é fácil de descrever, porque os objetos têm relações simples entre si. Por outro lado, um sistema desordenado (mármores espalhados aleatoriamente) precisa de mais informações para descrever, porque não há um padrão simples para eles. Então, quando a segunda lei diz que a entropia nunca pode diminuir, é dizer que a informação física de um sistema não pode diminuir. Em outras palavras, a informação não pode ser destruída. Ficou complicado?

Stephen William Hawking, britânico, físico teórico e doutor em cosmologia.
Considerado ainda um dos mais renomados cientistas da atualidade.
Imagem: divulgação   /   Créditos: Stephen Hawking
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Bom, o problema com o famoso horizontes de eventos é que você poderia atirar um objeto (com uma grande quantidade de entropia) em um buraco negro, e essa entropia 'iria embora'. Em outras palavras, a entropia do Universo iria ficar menor, o que violaria a segunda lei da termodinâmica. Claro que isso não leva em conta os efeitos quânticos, especificamente o que é conhecido como radiação Hawking , que Stephen Hawking propôs pela primeira vez em 1974.

A idéia original da radiação Hawking diz sobre o princípio da incerteza na teoria quântica. Na teoria quântica, existem limites para o que pode ser conhecido sobre um objeto. Por exemplo, você não pode conhecer a energia exata de um objeto. Devido a esta incerteza, a energia de um sistema pode variar de forma espontânea, enquanto a média se mantém constante. O que Hawking demonstrou é que perto do horizonte de eventos de um buraco negro, pares de partículas podem aparecer, quando uma partícula fica presa dentro do horizonte de eventos (reduzindo ligeiramente a massa do buracos negros), enquanto a outra pode escapar como radiação (levando embora um pouco da energia do buraco negro).

Na formulação original de Hawking, as partículas aparecem de forma aleatória, de modo que a radiação que emana do buraco negro seja puramente aleatória, porém, a 'radiação de Hawking' ainda não permite que informações sejam recuperadas do buraco negro.

Para que a radiação de Hawking consiga 'livrar' informações do buraco negro, a conexão desse emaranhado entre pares de partículas deve ser quebrada no horizonte de eventos, de modo que a partícula possa escapar em vez de ser envolvida com a matéria e sugada para dentro do buraco negro. A quebra desse 'emaranhado' original poderia fazer com que as partículas escapassem como uma "parede de fogo" na superfície do horizonte de eventos. Isto significa que qualquer coisa que caia em direção ao buraco negro não necessariamente seria sugada pelo buraco negro. Em vez disso, seja lá o que caísse lá, seria vaporizado de acordo com a 'radiação Hawking', assim que atingisse o horizonte de eventos.

Então, se a informação física de um objeto é perdida quando ele cai em um buraco negro, leva ao "paradoxo da informação", e se o objeto é vaporizado no horizonte de eventos, temos o "paradoxo da parede de fogo".

Neste novo documento, Stephen Hawking propõe uma abordagem diferente. Ele argumenta que, em vez da gravidade distorcer o espaço e o tempo em um horizonte de eventos, as flutuações quânticas da radiação Hawking criam uma turbulência naquela região. Então, ao invés de um horizonte de eventos, o buraco negro teria um 'horizonte aparente', que se parece com um horizonte de eventos, mas permite que a informação fisica escape do buraco negro. Stephen Hawking argumenta que a turbulência seria tão grande que a informação que escapa de um buraco negro seria alterada de modo irreversível.

Se Stephen Hawking estiver certo, isso poderia resolver os paradoxos da informação e da parede de fogo que têm atormentado a física teórica. Os buracos negros ainda existiríam na astrofísica (aquele no centro da Via Láctea não vai desaparecer), mas eles não teriam o conhecido horizontes de eventos. Deve-se ressaltar que os documentos recentes de Stephen Hawking não foram revisados, e é carente em detalhes. Trata-se na verdade de uma apresentação de idéia, e não uma solução detalhada. Mais pesquisas são necessárias para determinar se essa idéia é a solução que todos estavam procurando.


Fonte: Universetoday
Imagens: Physics education group Kraus / Universität Hildesheim / Space Time Travel / Axel Mellinger / Stephen Hawking
27/01/14

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