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Buracos negros são matematicamente impossíveis, garante física

Buracos negros são matematicamente impossíveis, garante física
Física demonstrou matematicamente que os efeitos quânticos são fortes o suficiente para impedir a formação dos buracos negros, o que coloca em dúvida a própria teoria do Big Bang.[Imagem: UNC]

Impossibilidade matemática

Buracos negros são corpos celestes hipotéticos que atraem muito a atenção do público, mas dividem os cientistas - há aqueles que juram que eles existem, e há aqueles que defendem que é melhor pensar em outras coisas.

Agora, uma física garante ter provado matematicamente que buracos negros não existem - e mais, se eles não existem, não há como ter havido Big Bang.

O trabalho de Laura Mersini-Houghton, da Universidade da Califórnia em Chapel Hill, nos Estados Unidos, ainda não foi publicado em uma revista revisada por outros cientistas, mas já está causando furor na área.

"Eu ainda não saí do choque. Nós temos estudado este problema por mais de 50 anos, e esta solução nos dá um bocado para pensar," disse ela.

Estrelas não viram buracos negros

Primeiro o trivial: a Teoria da Relatividade de Einstein prevê a formação dos buracos negros, embora todo o restante da física clássica colapse no interior dessa assim chamada "singularidade". Já a teoria quântica afirma que nenhuma informação do Universo pode desaparecer, colocando os buracos negros em xeque.

Tentativas de combinar as duas teorias chegaram a encruzilhadas matemáticas conhecidas como "paradoxo da perda de informação" - no início deste ano, Stephen Hawking apresentou uma sugestão que elimina uma das características básicas dos buracos negros, seu horizonte de eventos, permitindo que a informação escape.

Agora, Mersini-Houghton descreve um cenário completamente diferente.

A teoria mais aceita estabelece que, quando uma estrela colapsa sobre sua própria gravidade, nasce um buraco negro, que emite a chamada radiação de Hawking - indícios observacionais compatíveis com essa radiação são o principal elemento usado pelos astrofísicos para dizer que existe um buraco negro em tal ou qual lugar.

Mas a matemática de Mersini-Houghton demonstra que, quando a estrela que colapsa emite radiação, ela também emite massa para o espaço em uma tal magnitude que ela não tem mais a densidade necessária para virar um buraco negro.

A singularidade nunca se forma, menos ainda um horizonte de eventos "do qual nada escapa". A mensagem é clara: "Não existe tal coisa como um buraco negro," diz a pesquisadora.

Buracos negros são matematicamente impossíveis, garante física
Umas das muitas visualizações artísticas de um buraco negro, que não pode ser observado diretamente. [Imagem: NASA-ESA-STSCI]

Big Bang não existiu?

A boa notícia é que desaparece uma das principais incompatibilidades entre a relatividade e a mecânica quântica, com os efeitos quânticos sendo fortes o suficiente para vencer a gravidade e impedir a formação do buraco negro.

"Os físicos vêm tentando mesclar estas duas teorias - a teoria da gravidade de Einstein e a mecânica quântica - por décadas, mas este cenário coloca estas duas teorias juntas, em harmonia. E isso é um grande negócio," disse Mersini-Houghton.

Mas também surgem problemas do tamanho da criação do Universo.

Os físicos e astrônomos acreditam que nosso Universo originou-se da explosão de uma singularidade. Ora, se singularidades não existem, então todos terão que se sentar e repensar tudo, a começar por decidir se o Big Bang aconteceu ou não.

Mais no varejo, haverá que se repensar a morte das estrelas: será que as estrelas realmente morrem? Estrelas frias, que questionam a fronteira entre estrelas e planetas, têm sido encontradas aos montes.

Por outro lado, a natureza pode ter muitas formas de criar as coisas. O que Mersini-Houghton demonstrou matematicamente é que estrelas não colapsam para formar buracos negros.

Mas talvez haja outras formas de criar essas monstruosidades sugadoras de tudo - ou de quase tudo.

Mersini-Houghton dá seu veredito: "Evidências experimentais poderão um dia fornecer provas físicas se buracos negros existem ou não no Universo. Mas, por agora, a matemática é conclusiva."

Esta não é a primeira vez que a existência ou a natureza dos buracos negros é discutida - há propostas dizendo que buracos negros não são buracos, mas bolhas, que eles não são realmente negros e que podem nem mesmo ser buracos, que podem ser portais para outros universos e até mesmo que buracos negros mudam de marcha.

Bibliografia:

Backreaction of Hawking Radiation on a Gravitationally Collapsing Star I: Black Holes?
Laura Mersini-Houghton
Physics Letters B
http://arxiv.org/abs/arXiv:1406.1525

Back-reaction of the Hawking radiation flux on a gravitationally collapsing star II: Fireworks instead of firewalls
Laura Mersini-Houghton, Harald P. Pfeiffer
Physics Letters B
http://arxiv.org/abs/arXiv:1409.1837




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