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Buracos Negros e o Paradoxo da Informação Desaparecida

2006-05-11
A idéia básica de um buraco negro é extremamente simples: se um objeto chega perto o suficiente de um, jamais escapa. Nem mesmo se esse objeto for simplesmente um raio de luz. Daí o nome, “buraco negro”, já que nem mesmo a luz escapa. Uma imagem que vem em mente é a de um redemoinho cósmico, atraindo tudo o que se aproxima dele. Essa imagem, como todas usadas para ilustrar conceitos das ciências físicas sem matemática, tem seus limites. No caso, o buraco negro é um redemoinho sem fundo. E esse é, talvez, um dos motivos que explicam o fascínio exercido por esses objetos exóticos. A “borda” de um buraco negro –– chamada de horizonte –– é um ponto sem retorno. Se nem a luz escapa, não podemos ver o que existe dentro do horizonte, ou seja, não podemos extrair informação do que existe em seu interior. A realidade física no interior de um buraco negro permanece para sempre velada numa escuridão perpétua. Ou quase.

Um dos maiores mistérios acerca dos buracos negros é o que ocorre com a informação que é constantemente sugada por eles. Explico. Tudo o que existe pode ser decodificado como informação, uma seqüência de números que descreve a complexidade do objeto. Como comparação, um elefante é um objeto muito mais complexo do que uma bola de poeira, mesmo que a bola de poeira seja gigantesca e tenha a mesma massa do elefante. É necessário muito mais informação para descrever o elefante. No entanto, para um buraco negro, os dois são iguais: se um elefante (nada contra eles) e uma bola de poeira caírem no buraco negro, ele vai “engordar” da mesma maneira, pois só lhe importa a massa do objeto que cai. O paradoxo existe porque buracos negros não são totalmente negros. Na verdade, eles podem irradiar como um corpo aquecido, mesmo que muito lentamente, conforme propôs Stephen Hawking nos anos 70. Essa radiação pode ser imaginada como uma espécie de processo digestivo do buraco negro: parte da informação que entra acaba saindo. Nós sabemos bem disso: o produto da nossa digestão depende diretamente do que ingerimos. Acho que não preciso entrar em detalhes… Mas para o buraco negro a coisa é diferente: não interessa o que ele ingere, o produto é sempre o mesmo, uma radiação basicamente sem qualquer lembrança do menu original. Elefante ou bola de poeira acaba dando no mesmo.

O que acontece então com toda a informação do pobre do elefante? Essa é uma das grande questões da física que tenta combinar a teoria da gravidade com a mecânica quântica, que estuda os átomos e partículas subatômicas. Tudo depende do que existe dentro do horizonte. As propostas são muitas. Uma delas é que dentro do buraco negro a física muda completamente e a própria geometria do espaço começa a flutuar, feito bolhas em uma sopa em ebulição. Quando a matéria do elefante ou da poeira entra, ela colide com essas geometrias flutuantes como alguém tentando escapar aos trancos e barrancos de uma multidão de pessoas esbaforidas. O resultado é que a matéria e sua informação acabam homogeneizadas, como se o interior do buraco negro fosse uma espécie de liquidificador de informação. O que sai, sai já bem “batido”, indistinto. Não sabemos se essa hipótese está ou não correta, pois depende de teorias ainda não comprovadas. Mas interessante ela certamente é. No mínimo, ilustra bem o quanto a imaginação humana precisa se debruçar sobre a borda de um poço escuro para poder criar o novo.


Marcelo Gleiser é professor catedrático de física e astronomia no Dartmouth College, EUA e autor, mais recentemente, do livro "O Fim da Terra e do Céu". Os seus livros são publicados em português pela Companhia das Letras. Esta crónica foi inicialmente publicada em 5 de Fevereiro de 2006 na “Folha de S. Paulo”.