Pode ser possível construir um buraco de minhoca real e atravessável, mas somente se nosso universo tiver dimensões extras, descobriu uma equipe de físicos.
Para fazer um buraco de minhoca , você precisa colar diferentes partes do universo, conectando-as por uma ponte ou túnel, geralmente chamado de "garganta". Essa garganta pode ser tão grande ou tão longa quanto você quiser, mas normalmente você quer que ela seja menor do que a distância normal até o seu destino. Na teoria da relatividade geral de Einstein , fazer um buraco de minhoca é bastante simples: basta construir um buraco negro e conectá-lo a um buraco branco (que é exatamente o oposto de um buraco negro), e pronto, aí está: um túnel através espaço-tempo.
Infelizmente, o maior problema com os buracos de minhoca é que eles são fantasticamente instáveis. Assim que eles se formam, suas enormes forças gravitacionais (afinal, eles são literalmente feitos de buracos negros) os separam mais rápido que a velocidade da luz, o que os torna bastante inúteis como atalhos reais pelo universo.
A única maneira conhecida de estabilizar um buraco de minhoca é usar alguma forma de matéria exótica. A matéria exótica pode assumir a forma de matéria com massa negativa, que não parece existir no universo, ou algum outro cenário que viole o que é conhecido como as condições energéticas da relatividade geral. As condições de energia simplesmente afirmam que todos devem experimentar energia positiva, em média, praticamente em todos os lugares que vão. Para estabilizar um buraco de minhoca, no entanto, um viajante teria que experimentar uma região de energia negativa. Essa energia negativa equilibraria a energia positiva da massa do viajante, mantendo o buraco de minhoca aberto enquanto eles passavam por ele.
Existem alguns cenários físicos que levam a violações de algumas das condições de energia algumas vezes. No entanto, os físicos não conhecem um único caso em que todas as condições de energia sejam violadas, em média, por longos períodos de tempo – exatamente o que você precisa fazer para construir um buraco de minhoca.
Seu "brane" em física
A gravidade é extremamente fraca; é bilhões e bilhões de vezes mais fraco do que qualquer outra força da natureza. Esse fato incomoda muitos físicos, porque quando algo é tão surpreendentemente diferente do resto do universo, geralmente há alguma explicação física interessante por trás disso.
Mas não temos nenhuma explicação física para o porquê de a gravidade ser tão fraca. Uma ideia entre os físicos teóricos é que há mais no universo do que aparenta. Inspiradas no conceito da teoria das cordas de muitas dimensões espaciais extras todas embrulhadas em si mesmas e comprimidas em escalas submicroscópicas, algumas teorias propõem que existem dimensões espaciais adicionais à realidade, além das três usuais.
Nessas teorias, nossas três dimensões são apenas uma "brana", uma membrana relativamente fina que existe dentro de um "volume" de dimensão superior. Essas dimensões extras não são necessariamente enormes; se fossem, teríamos notado partículas ou planetas aparecendo e desaparecendo da dimensão extra. Mas as dimensões extras podem ser maiores do que as dimensões minúsculas da teoria das cordas – talvez tão grandes quanto um milímetro.
Nesse cenário, todas as forças e partículas da natureza ficam então confinadas à brana tridimensional, enquanto a gravidade sozinha tem o privilégio de viajar através da massa. Assim, a gravidade pode ser tão forte quanto qualquer outra força, mas está tão fortemente diluída entre todas as dimensões extras que parece fraca para nossa experiência tridimensional.
Pelo buraco de minhoca
Como essas ideias baseadas em branas são tentativas de entender a gravidade, elas abrem novas oportunidades para explorar a natureza dos buracos de minhoca. Nosso conhecimento de buracos de minhoca é governado pela relatividade geral, mas talvez a presença de dimensões extras mude a forma como a relatividade geral opera, tornando os buracos de minhoca possíveis, propõe uma equipe de pesquisa indiana em um novo artigo publicado no banco de dados de pré-impressão arXiv .
No artigo, os físicos exploraram se seria possível construir um buraco de minhoca no modelo "braneworld" proposto pela primeira vez pelos físicos Lisa Randall e Raman Sundrum em 1999.
Os autores do novo artigo descobriram que poderiam de fato construir um buraco de minhoca estável e transitável neste modelo de gravidade baseado em branas. Melhor ainda, eles não precisavam de nenhuma matéria exótica para fazer isso.
Embora a equipe tenha descoberto que essa situação ainda violava as condições de energia da relatividade geral, eles argumentaram que essa violação era um recurso, não um bug. Em vez de exigir algum ingrediente estranho e exótico (e provavelmente impossível) para construir um buraco de minhoca, a natureza da gravidade nas dimensões espaciais extras naturalmente deu origem a uma violação das condições de energia. Uma vez que essas condições foram quebradas, os buracos de minhoca se tornaram uma consequência natural, disseram eles.
Os pesquisadores chegaram a sugerir que, se observássemos diretamente ou criássemos um buraco de minhoca, isso poderia indicar que o universo tem mais dimensões espaciais do que as três usuais.
Como em todos os trabalhos teóricos sobre buracos de minhoca, esta não é a palavra final. Ninguém sabe se a teoria de Randall-Sundrum, ou qualquer outra teoria baseada em branas e dimensões extras, está correta. E ninguém tem uma teoria quântica da gravidade – uma teoria da gravidade forte em pequenas escalas – que quase certamente mudaria os cálculos, talvez a ponto de mais uma vez eliminar a possibilidade de buracos de minhoca.
Mas esse resultado não deixa de ser interessante, pois une uma série de esforços para explorar as bordas de nossa compreensão da gravidade, levando a relatividade geral aos limites absolutos. Buracos de minhoca podem ou não existir, mas tentar entendê-los definitivamente aumentará nosso conhecimento do universo.
Fonte: space.com
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