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sábado, 29 de outubro de 2016

O que há na superfície de um buraco negro?

Os buracos negros são assassinos cruéis que destroem tudo o que veem pela frente? De acordo com Samir Mathur, não. Segundo o professor de física da Universidade de Ohio, nos Estados Unidos, a ideia de que os buracos negros destroem tudo o que tocam tem uma falha.

Buracos negros não são assassinos.

Em um artigo publicado online, Mathur discorda da teoria que diz que os buracos negros têm “firewalls”, e prova matematicamente que eles não são necessariamente sinônimo de coisa ruim, destruição, fim do mundo, e toda aquela conversa apocalíptica.
Na verdade, ele acha que, se o nosso mundo fosse capturado por um buraco negro, nós não iríamos nem perceber.
Como ele chegou a essa conclusão?

Mais de uma década atrás, Mathur usou os princípios da teoria das cordas para mostrar que os buracos negros são bolas de cordas cósmicas emaranhadas. Essa sua teoria ajudou a resolver algumas contradições na forma como os físicos entendem os temidos buracos negros.

Mas quando um grupo de pesquisadores recentemente tentou simular a teoria de Mathur, concluiu que a superfície dos buracos negros são, na verdade, um grande firewall.

A teoria do firewall.

De acordo com a teoria do firewall, a superfície emaranhada típica de buracos negros é mortal. Na verdade, a ideia é assim chamada porque sugere que uma morte ardente muito literal como destino de qualquer coisa que os toca. Mathur e sua equipe têm se aprofundado em sua teoria a respeito do emaranhado de cordas cósmicas também. Porém, ao aprofundar os estudos, eles chegaram a uma conclusão completamente diferente. Eles veem os buracos negros não como assassinos, mas sim como espécies de máquinas copiadoras – sendo assim, eles seriam benignos.
Essa hipótese dita que, quando um material qualquer toca a superfície de um buraco negro, se torna um holograma, uma cópia quase perfeita de si mesmo que continua a existir exatamente como antes.

“Quase perfeita” é exatamente o ponto de discórdia

Há uma hipótese na física chamada de complementaridade, que foi proposta pela primeira vez pelo físico da Universidade de Stanford Leonard Susskind, em 1993. A complementaridade exige que um holograma criado por um buraco negro seja uma cópia perfeita do original.

Matematicamente, os físicos em ambos os lados deste novo debate emaranhado de “cordas cósmicas vs. firewall” concluíram que a estrita complementaridade não é possível. Isto quer dizer que um holograma perfeito não pode se formar sobre a superfície de um buraco negro.

Os defensores da teoria firewall tem uma abordagem “tudo ou nada” a respeito da complementaridade. Sem perfeição, eles dizem, só pode haver a possibilidade de morte trágica.
Com seu mais recente estudo, Mathur responde essa hipótese garantindo que ele e seus colegas já comprovaram matematicamente que a complementaridade modificada (e imperfeita, portanto) é possível.

Os defensores da teoria do firewall estão errados?

Não é que eles tenham cometido algum tipo de erro matemático.
O fato é que os dois lados basearam seus cálculos em pressupostos diferentes, então eles tiveram respostas diferentes. Um grupo rejeita a ideia de imperfeição, neste caso particular, e o outro não.

Imperfeição é tema comum em cosmologia.

O físico Stephen Hawking disse a famosa frase de que o universo era imperfeito desde os primeiros momentos de sua existência. Pois, segundo ele, sem uma dispersão imperfeita do material criado no Big Bang, a gravidade não teria sido capaz de reunir os átomos que compõem as galáxias, estrelas, planetas, e, consequentemente, nós.

Esta nova disputa entre as teorias depende se os físicos podem aceitar que os buracos negros são imperfeitos, assim como o resto do universo. De acordo com Mathus, não existe algo como um buraco negro perfeito, porque cada buraco negro é diferente do outro.

O “paradoxo da informação”

Esse comentário de Mathus refere-se à resolução do “paradoxo da informação”, um debate de looonga duração da física, que teve como desfecho Hawking finalmente admitindo que o material que cai em um buraco negro não é destruído, mas sim se torna parte do buraco negro.

O buraco negro também não é permanentemente alterado pela nova adição. É como se, metaforicamente falando, uma nova sequência de genes foi emendada em seu DNA. Isso significa que cada buraco negro é um produto exclusivo do material que passa e é “engolido” por ele.

Resolução.

O paradoxo da informação foi resolvido em parte devido ao desenvolvimento de Mathur da teoria do emaranhado de cordas cósmicas, em 2003. A ideia foi solidificada através do trabalho de outros cientistas. Seu modelo, que era radical na época, sugeriu que os buracos negros tinham uma superfície distorcida. E isso significa que as coisas não caíam nos buracos negros, tanto como eles não caíam sobre as coisas.
Implicações

As implicações de ambas as teorias são profundas. Um dos princípios da teoria das cordas é que nossa existência tridimensional – ou quadridimensional, se você contar o tempo – pode realmente ser um holograma em uma superfície que existe em muitas outras dimensões.

Se a superfície de um buraco negro for um firewall, então a ideia de que o universo é um holograma está errada, defende Mathur.
Em toda essa discussão, é a própria natureza do universo que está em jogo. Provavelmente, não são os físicos que darão a palavra final.

A questão, na verdade, é bem simples: você aceita a ideia de imperfeição ou não?

Responda essa pergunta a si mesmo e você saberá do lado de qual teoria está.

artigo publicado on-line para o servidor arXiv:http://arxiv.org/abs/1506.04342

Mais informações:http://phys.org/news/2015-06-surface-black-hole-firewalland-nature.html

Fonte:http://hypescience.com/buracos-negros-sao-na-verdade-geradores-de-hologramas/


Este é um conceito artístico que ilustra um buraco negro supermassivo com milhões a bilhões de vezes a massa do nosso sol. Buracos negros supermassivos são objetos extremamente densos que se estão enterrados no coração de quase todas as galáxias.

Crédito: NASA / JPL-Caltech

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