Nova teoria científica questiona posicionamento dos buracos negros

Nova teoria científica questiona posicionamento dos buracos negros

De acordo com uma nova teoria científica, de nome gravity rainbow, os buracos negros não podem ser posicionados em qualquer lugar.


O Horizonte de Eventos é a característica mais marcante de um buraco negro. Trata-se de uma região do espaço que demarca a distância a partir da qual nada mais escapa do Buraco Negro, nem mesmo a luz.


Pelo menos é assim que funcionam os buracos negros previstos pela Teoria da Relatividade. No entanto, uma nova teoria formulada pelos físicos Ahmed Farag Ali, Mir Faizal e Barum Majumder propõe que o buraco negro não pode ser posicionado em qualquer local.

Para a nova teoria, chamada gravity rainbow (gravidade arco-íris, em tradução livre), o espaço não exite abaixo de certo limite de comprimento, assim como o tempo não existe abaixo de certo limite de tempo.


Gravidade Arco-Íris e a quantização do espaço-tempo


É como se você fosse cortando uma régua, e obtendo pedaços menores, e cortando estes menores, até chegar às moléculas, átomos, partículas subatômicas, e continua cortando, até que chega um ponto em que não há mais o que cortar, a distância que sobra é a mínima, e não pode ser cortada. 

Mais ainda, só existe espaço nos limites desta distância, não dentro dela. O espaço seria, então, quantizado, ou, como dizem os cientistas, “discreto”. Segundo a nova teoria, se o horizonte de eventos do buraco negro cair numa destas posições que não existe, o próprio buraco negro não existe.


Existem muitas teorias que tentam unificar a Teoria da Relatividade com a Mecânica Quântica, e boa parte delas funciona, mas exige que o espaço e o tempo também sejam discretos, e não contínuos. Outra ideia que faz parte de muitas destas teorias é que a partir deles a energia de uma partícula não pode crescer indefinidamente, mas tem um limite máximo.

Esta restrição pode ser combinada com a Teoria da Relatividade Especial e o resultado é chamado de Teoria da Relativiade Duplamente Especial, ou DSR. O que os físicos fizeram foi generalizar a DSR incluindo a gravidade, e o resultado é a “gravity rainbow”. Da mesma forma que a Relatividade prevê que a matéria curva o espaço-tempo, também a “gravity rainbow”, só que com um diferencial, a curvatura muda conforme a energia que está sendo observada.

O Paradoxo da Informação


Um aspecto interessante desta teoria é que ela pode resolver um paradoxo de 40 anos, o Paradoxo da Informação. Segundo Stephen Hawking, os buracos negros evaporam na forma da radiação Hawking, e acabam desaparecendo, mas o que acontece com a informação dos corpos que caíram dentro do Buraco Negro?

O paradoxo é que ela não pode desaparecer, mas depois do buraco negro evaporar completamente, não sobra nada, nem mesmo a informação. A explicação mais completa para o paradoxo é chamada de complementaridade de buracos negros, e se baseia na ideia de que um observador caindo em um buraco negro, e um observador que esteja à distância, observando a queda, vêem duas coisas completamente diferentes.

O observador que está entrando vê a informação passar pelo horizonte de eventos, mas para o observador distante, ele nunca chega a atingir o horizonte de eventos, devido a alguns estranhos efeitos relativísticos da dilatação do tempo. O observador remoto vê a informação ser refletida para fora do horizonte de eventos na forma de radiação.

Como os dois observadores não podem se comunicar, não há paradoxo. A resposta para este paradoxo, pela teoria da “gravity rainbow”, é que, como não existe horizonte de eventos abaixo de certo comprimento, o observador remoto vê o observador que está caindo no buraco negro atravessar o horizonte de eventos em um tempo finito.

Por outras palavras, ele vê o colega caindo no buraco negro. Segundo Ali, Faizal e Majumder, os problemas e mistérios que cercam o buraco negro decorrem do espaço e do tempo serem descritos a uma escala em que eles não existem. E como não há espaço nem tempo abaixo de certa escala, não há nada que impeça a informação de sair do buraco negro. [Hypescience]
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