Brian Stauffer
Brian Stauffer

Dá para escapar dos buracos negros? Hawking indica saída

Cientista e colegas contestam famosa teoria que permaneceu válida por meio século e que e é um dos pilares da física moderna

Dennis Overbye , The New York Times

21 Junho 2016 | 12h11

CAMBRIDGE, MASSACHUSETTS - "Buracos negros não têm cabelo."

Essa declaração misteriosa como um koan, do teórico e frasista lendário John Archibald Wheeler, de Princeton, permaneceu válida por meio século como um dos pilares da física moderna.

Ela descreve a capacidade da natureza, de acordo com equações gravitacionais clássicas, de obliterar a maioria dos atributos e propriedades de qualquer coisa que caia em um buraco negro, causando um estrago na capacidade científica de prever o futuro e atrapalhando nosso entendimento do funcionamento do universo.

Agora, parece que a frase pode estar errada.

Recentemente, Stephen Hawking, que passou toda sua carreira lutando contra uma forma da doença de Lou Gehrig, entrou no palco do venerável Sanders Theater em Harvard, para batalhar contra o buraco negro. Esse é um dos mais temíveis demônios já conjurados pela ciência, em parte por culpa própria: um poço cósmico tão profundo, denso e interminável que há muito tempo pensava-se que nada - nem mesmo a luz, nem mesmo um pensamento - poderia lhe escapar.

Mas Hawking estava lá dizendo para não termos tanto medo.

Em um artigo recentemente publicado em Physical Review Letters, Hawking e seus colegas Andrew Strominger, de Harvard, e Malcolm Perry, da Universidade de Cambridge, na Inglaterra, dizem que encontraram uma pista que mostra o caminho para sair de buracos negros.

"Eles não são as eternas prisões que todos acreditavam ser. Se você achar que está preso em um buraco negro, não desista. Há uma saída", disse Hawking em sua famosa voz de robô, agora processada através de um sintetizador.

Os buracos negros são a mais sinistra previsão da teoria da relatividade geral de Einstein: muita matéria ou energia concentrada em um só lugar faria o espaço ceder, engolindo tudo como o manto de um mágico.

A prisão eterna era a única metáfora que os cientistas tinham para esses monstros até 40 anos atrás, quando Hawking virou os buracos negros de cabeça para baixo - ou talvez do avesso. Suas equações mostraram que eles não durariam para sempre. Ao longo do tempo, iriam "vazar" e então explodir em uma fonte de radiação e partículas.

Mas seu cálculo violou um princípio da física moderna: o de que sempre é possível, em teoria, reverter o tempo, passar o filme proverbial de trás para frente e reconstruir o que aconteceu em, digamos, a colisão de dois carros ou o colapso de uma estrela morta em um buraco negro.

O universo, como um tipo de supercomputador, é supostamente capaz de saber se um veículo era uma picape verde e o outro um Porsche vermelho, ou se um foi feito da matéria e o outro, de antimatéria. Essas coisas podem ser destruídas, mas sua "informação", ou seus atributos físicos essenciais, devem viver para sempre.

Na verdade, a informação parecia estar perdida no buraco negro, segundo Hawking, como se parte do chip de memória do universo tivesse sido apagado. De acordo com esse teorema, apenas a informação sobre massa, carga e velocidade angular do que se passou sobreviveria.

Felizmente para os historiadores, Hawking admitiu a derrota no debate de informações do buraco negro 10 anos atrás, dizendo que os avanços na Teoria das Cordas, a chamada Teoria de Tudo, não haviam deixado espaço no universo para a perda de informações.

Pelo menos em princípio, concordou ele, a informação é sempre preservada - mesmo na forma de fumaça e cinzas, quando, digamos, um livro é queimado. Com os cálculos certos, você pode ser capaz de reconstruir os padrões da tinta, o texto.

Hawking pagou uma aposta com John Preskill, físico da Caltech, com uma enciclopédia de beisebol, da qual a informação pode ser facilmente recuperada.

No fim das contas, não é careca. Mas nem Hawking, nem mais ninguém foi capaz de apresentar uma explicação convincente para como isso acontece e como toda essa "informação" escapa das mortais garras de um buraco negro.

Na verdade, há quatro anos, um grupo de físicos trabalhou nisso e sugeriu controversamente que pode haver uma parede de energia no interior de um buraco negro que impede qualquer coisa de sair ou até mesmo de entrar em um deles.

Os novos resultados não resolveram esse problema, mas enfraqueceram a famosa noção de que os buracos negros "não têm cabelo" - que eles estão livres das propriedades essenciais das coisas que consumiram.

Há cerca de quatro anos, Strominger começou a vasculhar estudos teóricos sobre a gravidade que datam da década de 1960. Interpretados hoje, os trabalhos - publicados em 1962 por Hermann Bondi, M.G.J. van der Burg, A.W.K. Metzner e Rainer Sachs, e em 1965 por Steven Weinberg, mais tarde ganhador do Prêmio Nobel - sugeriam que a gravidade não era tão cruel como Wheeler afirmava.

Olhado do ponto de observação correto, os buracos negros podem não ser carecas.

O ponto de observação certo não é de uma grande distância no espaço - a suposição normal em cálculos teóricos - mas distante no tempo, o futuro distante, tecnicamente conhecido como "infinito nulo".

"O infinito nulo é para onde vão os raios de luz caso não fiquem presos em um buraco negro", tentou explicar Strominger enquanto tomava um café na Harvard Square recentemente.

Por esse ponto de vista, você pode pensar nos raios de luz na superfície de um buraco negro como um maço de canudos apontando para fora, tentando voar na velocidade, claro, da luz. Por causa da imensa gravidade do buraco negro, eles ficam presos.

Porém, um canudo individual pode deslizar para dentro ou para fora ao longo de sua trilha fútil, avançando ou recuando ligeiramente, sob a influência do material que chega. Quando uma partícula cai em um buraco negro, faz o canudo de luz deslizar para frente e para trás, um processo chamado de supertradução.

Isso deixa um padrão no horizonte, o limite invisível que é o ponto sem retorno de um buraco negro - um halo de "cabelo macio", como dizem Strominger e seus colegas. Esse padrão, como os pixels em seu iPhone ou os sulcos em um disco de vinil, contém informações sobre o que seguiu rumo ao horizonte e desapareceu.

"É frequente ouvir que buracos negros não têm cabelo", Strominger e um estudante de pós-doutorado, Alexander Zhiboedov, escreveram em um trabalho de 2014. Não é verdade: "Buracos negros têm uma cabeleira de supertradução infinita e exuberante".

Em janeiro, Hawking, Strominger e Perry publicaram um artigo online intitulado O cabelo dos buracos negros, estabelecendo os princípios básicos de sua ideia.

No artigo, eles admitem que tentar derrubar o teorema da não existência de cabelo está longe de ser a resolução do paradoxo da informação, mas é um progresso.

Seu trabalho sugere que a ciência não tem o dado fundamental sobre como os buracos negros se evaporam, disse Strominger. E agora eles podem trabalhar em suas perguntas. "Espero que tenhamos pegado o tigre pela cauda", disse ele.

Quer o cabelo seja o suficiente para resolver o paradoxo da informação ou não, ninguém sabe de fato. A reação de outros físicos foi reservada.

Juan Maldacena do Instituto de Estudos Avançados em Princeton, em New Jersey, disse sobre a nova proposta: "Sua importância para o problema das informações do buraco negro ainda precisa ser provada, mas é provável que tenha alguma importância".

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