Buracos negros holográficos podem ajudar a desvendar mistérios do Universo

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Apesar de o entendimento da Ciência sobre buracos negros ter dado grandes saltos nas últimas décadas, ainda existem muitos mistérios envolvendo essas regiões do espaço. Para ajudar a esclarecer alguns deles, pesquisadores da Universidade Chuo, da Universidade Nihon e da Universidade de Osaka, todas no Japão, desenvolveu um sistema teórico que permite criar hologramas de buracos negros.

Falta de diálogo

Embora os cientistas não consigam observar buracos negros diretamente – afinal, essas regiões do espaço possuem uma força gravitacional tão colossal que nem sequer a luz consegue escapar de sua atração –, eles sabem que essas estruturas existem. Tanto que uma das imagens mais famosas que circularam pelo mundo neste ano foi a “foto” de um buraco negro, criada a partir do processamento de leituras obtidas por radiotelescópios espalhados por todo o mundo. Veja:

(Fonte: BBC / EHT / Reprodução)

Sabe esse círculo dourado que você pode ver na imagem acima? Ele não representa o buraco negro propriamente dito, mas sim a luz escapulindo do horizonte de eventos – o ponto a partir do qual não se pode mais escapar desses monstros espaciais. Os círculos também são conhecidos como “Anéis de Einstein” e são descritos como distorções do tecido espaço-tempo provocadas pela massa da singularidade gravitacional presente no centro de um buraco negro. Entretanto, a verdade é que, ainda existem muitos mistérios que os astrônomos precisam desvendar sobre essas massivas regiões do espaço.

Por um lado, a Teoria Geral da Relatividade de Einstein, que foca nas Leis da Física que regem o Universo na escala galáctica, de sistemas planetários e estrelas, ajuda a esclarecer algumas questões sobre os buracos negros. Entretanto, por outro, uma característica dessas regiões do espaço é que toda a sua extraordinariamente imensa massa se encontra concentrada em um espaço absurdamente pequeno, o que significa que existem aspectos que só podem ser explicados a partir das Leis da Física na escala de partículas atômicas e subatômicas, ou seja, através da Mecânica Quântica.

(Fonte: Medium / K. Hashimoto, S. Kinoshita e K. Murata / Reprodução)

Só que, como você deve saber, a Relatividade Geral e a Mecânica Quântica não “conversam” entre si, o que dificulta muito a vida dos cientistas – e não só quando o objetivo é estudar os mistérios dos buracos negros. E é por isso que se fala tanto sobre a “Teoria de Tudo”, ou seja, uma que englobe as leis que regem o cosmos tanto em grande como em pequeníssima escala.

Nova abordagem

Uma das alternativas propostas para solucionar esse impasse é a Teoria das Cordas que, bem resumidamente, se baseia na ideia de que toda matéria presente no Universo é composta por minúsculas cordas vibratórias, menores ainda do que qualquer partícula já descrita pela Ciência. Essa teoria também prevê que deve haver uma correspondência entre as Leis da Física que se manifestam nas 4 dimensões que conhecemos (altura, largura, profundidade e a quarta, que seria o tempo) e as cordas que vibram no espaço, fornecendo uma dimensão adicional conhecida como “dualidade holográfica”.

(Fonte: Medium / K. Hashimoto, S. Kinoshita e K. Murata / Reprodução)

Essa 5ª dimensão consistiria em um reminiscente de um plano holográfico bidimensional que conteria todos os dados referentes a um objeto ou imagem de 3 dimensões – e, apesar de tudo isso soar supercomplicado, os cientistas japoneses se basearam na dualidade holográfica para demonstrar que a superfície de uma esfera de 2 dimensões (como seria um tampo de mesa redonda, por exemplo) pode ser usada para criar um modelo tridimensional de um buraco negro.

Segundo os cientistas, nessa configuração, a luz emitida em um ponto da esfera poderia ser medida em outro, resultando na formação de uma imagem holográfica de um buraco negro, caso o material usado assim permita. E se os experimentos funcionarem, pesquisadores de todo o mundo poderão criar seus hologramas em laboratório para estudar essas estruturas – o que significa que essa nova abordagem pode levar à unificação da Relatividade e da Mecânica Quântica (ou pelo menos a um diálogo mais amigável entre as duas).

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