Em 2019, um grupo de cientistas do Instituto de Tecnologia Technion em Israel conseguiram observar diretamente algo semelhante ao que seria a Radiação Hawking através de um objeto análogo a um buraco negro feito em laboratório. Na verdade, esta mesma equipe já havia realizado experimentos semelhantes e repetido os testes milhares de vezes desde 2016 para testar as teorias de Hawking.
O análogo ao buraco negro criado pelos cientistas foi feito de algo chamado de condensado de Bose-Einstein — um estado da matéria formada por bósons que alcançam uma temperatura bastante próxima ao zero absoluto. “É como se elas estivessem unindo os braços e se comportando como um objeto harmonioso”, explica o físico David Aveline, do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, em Pasadena, na Califórnia.
Neste estado, uma grande parte dos átomos atinge o mais baixo estado quântico, permitindo que os os efeitos quânticos possam ser observados, tornando-a um ambiente ideal para tentar encontrar a Radiação Hawking. Os cientistas criaram um condensado de Bose-Einstein capturando oito mil átomos de rubídio extremamente frios, e usaram um feixe de laser para gerar uma cascata supersônica de gás dividida que ficou semelhante a um horizonte de eventos, separando a área mais densa da área menos densa (representando a parte de fora e de dentro do buraco negro).
Neste experimento, a equipe procurou por pares de partículas chamadas fônons, também conhecidas como ondas sonoras quânticas, formando-se espontaneamente no gás. Em outras palavras, eles queriam presenciar o Princípio da Incerteza de Heisenberg acontecer naquela miniatura de horizonte de eventos. Eles descobriram que um fônon na metade mais lenta do experimento poderia viajar contra o fluxo de gás, enquanto o fônon na metade mais rápida ficava preso por causa da alta velocidade do fluxo supersônico do gás.
De acordo com Jeff Steinhauer, um dos coautores do estudo, “é como tentar nadar contra uma corrente que é mais rápida do que a velocidade com que você pode nadar”. Essa analogia também serve para buracos negros reais — uma vez dentro do horizonte de eventos, é impossível “correr” rápido o suficiente para sair dele. E foi exatamente esse o comportamento das partículas gêmeas de fônons formadas no experimento: uma delas estava livre, onde o fluxo era mais lento (subsônico), enquanto a outra ficou presa pelo fluxo ultrassônico.
Essa era, no entanto, foi a parte mais fácil do experimento. A próxima etapa era observar se os fônons que surgiram tinham relação com a teoria de Hawking. Para isso, eles tiveram que repetir o processo várias e várias vezes, pois sempre que eles capturavam uma imagem do mini buraco negro, ela era destruída pelo calor gerado no processo. Foram necessárias 97.000 repetições, por mais de 124 dias, até que obtivessem um resultado satisfatório. "Nós mostramos que a radiação de Hawking era estacionária, o que significa que ela não mudou com o tempo, que é exatamente o que Hawking previu", disse Steinhauer.
Resumidante: Stephen Hawking estava certo.
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