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Buracos de minhoca podem unir dois buracos negros

Redação do Site Inovação Tecnológica - 06/12/2013

Buracos de minhoca podem unir dois buracos negros
A matemática dos buracos negros é praticamente a mesma da usada no entrelaçamento quântico, indicando que podem ser diferentes manifestações da mesma realidade física. [Imagem: Alan Stonebraker/American Physical Society]

Do quântico ao astrofísico

O entrelaçamento quântico - ou emaranhamento - é um fenômeno real, embora não totalmente compreendido, que interliga duas partículas instantaneamente, não importando se uma delas está aqui e a outra no outro extremo da galáxia.

Agora uma dupla de físicos garante que pode haver um entrelaçamento entre buracos negros.

Isso, segundo eles, equivaleria a criar um buraco de minhoca entre os dois buracos negros entrelaçados.

Buracos de minhoca são outra esquisitice, mas não da mecânica quântica, e sim da relatividade, no extremo oposto dimensional, no campo da astrofísica.

Segundo as teorias, os buracos de minhoca seriam atalhos entre pontos diferentes do espaço, em síntese permitindo viagens interestelares em velocidades muito superiores à velocidade da luz.

Kristan Jensen (Universidade de Washington) e Andreas Karch (Universidade de Stony Brook) estão propondo que um entrelaçamento entre dois buracos negros equivale à existência de um buraco de minhoca entre os dois.

Segundo os físicos, se dois buracos negros ficarem entrelaçados, uma pessoa que se aproximasse de um deles seria capaz de ver ou se comunicar com outra pessoa que estivesse nas proximidades do outro buraco negro.

Analogia matemática

A dupla não descobriu nenhum novo fenômeno e nem fez nenhum experimento. Na verdade, eles descobriram uma coincidência entre equações usadas pelas duas teorias, envolvendo o entrelaçamento de partículas da mecânica quântica e os buracos negros.

Mas essas equações permitem viajar longe no reino da interpretação da teoria - a bem dizer, entrando no reino das ficções científicas.

As equações indicam que as características de um buraco de minhoca são as mesmas de dois buracos negros entrelaçados, matematicamente falando.

Se o entrelaçamento é bem verificado no campo das partículas, também parecem existir buracos negros de todas as dimensões, de monstros maciços no centro das galáxias até buracos negros microscópicos, do tamanho das partículas quânticas.

Isto encorajou os físicos a fazer a analogia.

"Se você saltar em seu buraco negro, e a outra pessoa saltar no buraco negro dela, o mundo interior será o mesmo," propõe Karch.

Para que isso faça sentido, é necessário imaginar um buraco negro não como uma singularidade de massa e gravidade gigantescas, mas como um "portal" unido ao outro por um buraco de minhoca - nessa interpretação, o próprio buraco negro desaparece, dando lugar a um "vazio" que nada mais seria do que um duto para outro ponto no espaço.

Buracos de minhoca podem unir dois buracos negros
Buracos de minhoca são possibilidades matemáticas, embora nenhuma teoria admita a possibilidade concreta de se entrar por eles. [Imagem: Allen McC./Creative Commons]

Interpretações

A teoria quântica nunca havia falado em buracos de minhoca entrelaçando as partículas até agora, embora o fenômeno pareça estabelecer uma comunicação instantânea entre as partículas entrelaçadas, algo que já foi testado na prática, mas está longe de ser compreendido ou explicado.

Mas, ao ver a ideia de Jensen e Karch, Julian Sonner, do MIT, correu para as equações da Teoria das Cordas.

Depois de fazer as contas, ele acredita ser possível fundamentar a ideia de que todos os entrelaçamentos quânticos realizam a ação fantasmagórica à distância por meio de buracos de minhoca, fazendo o caminho inverso e trazendo a ideia da dimensão dos buracos negros para a dimensão das partículas subatômicas.

O que é bom lembrar é que a equivalência entre equações foi encontrada em modelos simplificados que descrevem um universo sem gravidade - e, sem gravidade, não parece haver sentido em falar em buracos de minhoca e nem mesmo em buracos negros.

"Nós apenas seguimos regras bem estabelecidas, que as pessoas conhecem há mais de 15 anos e nos perguntamos: 'Qual é a consequência de um entrelaçamento quântico," reconhece Karch.

Para ele, a coincidência nas equações significa que os buracos de minhoca e o entrelaçamento podem ser diferentes manifestações da mesma realidade física, ainda que se baseie no que a revista Science chamou de "modelo de universo de brinquedo".

Contudo, a pesquisa pode ter desdobramentos interessantes, mesmo porque as teorias cosmológicas sempre se basearam em modelos simplificados

Os físicos acreditam que seu exercício matemático pode fornecer mais uma alternativa para a unificação entre a mecânica quântica e a relatividade, duas teorias de enorme sucesso em suas respectivas áreas, mas incompatíveis entre si.

E pode também reforçar a teoria do holograma cósmico.

Bibliografia:

Holographic Dual of an Einstein-Podolsky-Rosen Pair has a Wormhole
Kristan Jensen, Andreas Karch
Physical Review Letters
Vol.: 111, 211602
DOI: 10.1103/PhysRevLett.111.211602

Holographic Schwinger Effect and the Geometry of Entanglement
Julian Sonner
Physical Review Letters
Vol.: 111 (21)
DOI: 10.1103/PhysRevLett.111.211603
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