Nova teoria tenta resolver paradoxo famoso dos buracos negros

Um estudo liderado por Richard Pinčák propõe uma saída para o paradoxo da informação dos buracos negros. A pesquisa, publicada na revista General Relativity and Gravitation, sugere que eles não evaporam por completo.

A ideia preserva uma regra central da mecânica quântica. A informação sobre tudo que cai em um buraco negro não desapareceria. Ela ficaria guardada em um remanescente minúsculo.

O paradoxo que incomoda a física há décadas

Stephen Hawking mostrou, nos anos 1970, que buracos negros emitem uma radiação fraca. Esse processo retira energia do objeto e faz o buraco negro encolher lentamente.

O problema aparece ao final desse processo. Se o buraco negro some por completo, a informação sobre a matéria engolida também parece sumir.

A mecânica quântica não aceita essa perda. Para ela, a informação não desaparece do Universo. Esse conflito criou o paradoxo da informação dos buracos negros.

A proposta envolve um espaço com sete dimensões

De acordo com o ScienceDaily, o novo estudo usa a teoria de Einstein-Cartan em sete dimensões. O modelo trabalha com uma estrutura matemática chamada variedade G2 com torção.

A relatividade geral descreve o espaço-tempo como algo que curva. A teoria de Einstein-Cartan acrescenta outro comportamento. O espaço-tempo também pode torcer.

Essa torção ganha força em densidades extremas, próximas da escala de Planck. Nessa condição, ela cria um efeito repulsivo contra o colapso gravitacional.

O buraco negro deixaria uma relíquia estável

Pelos cálculos do estudo, essa força repulsiva interrompe a etapa final da evaporação de Hawking. O buraco negro deixaria um remanescente estável, com massa prevista de 9 × 10^-41 quilograma.

Esse número descreve algo muito menor que qualquer objeto cotidiano. Mesmo assim, o remanescente carregaria uma função, mantendo a informação que o buraco negro acumulou.

O estudo propõe que essa informação fica codificada em modos quase normais. Ou seja, vibrações duradouras no campo de torção dentro da geometria do remanescente.

Um buraco negro com a massa do Sol deixaria uma relíquia capaz de armazenar cerca de 1,515 × 10^77 qubits. Essa capacidade bastaria para preservar a informação do sistema original.

A mesma geometria pode tocar o mistério da massa

A proposta também chega à física de partículas. Ao reduzir a geometria de sete dimensões para quatro, o modelo produz naturalmente a escala eletrofraca, perto de 246 GeV.

Essa escala tem ligação direta com o campo de Higgs. Esse campo explica por que partículas elementares têm massa.

No modelo, o valor esperado no vácuo do campo de torção coincide dinamicamente com a escala eletrofraca. A mesma geometria que protege a informação também poderia ajudar a explicar a hierarquia das massas.

O teste ainda depende de pistas indiretas

As partículas ligadas às dimensões extras teriam massas próximas de 8,6 × 10^15 GeV. Essa energia fica cerca de sete ordens de grandeza acima do alcance do LHC.

A teoria ainda oferece caminhos observacionais. As relíquias previstas poderiam contribuir para a matéria escura. Seus efeitos gravitacionais dariam uma pista direta.

Outra possibilidade envolve sinais do Universo primitivo. A geometria de sete dimensões poderia deixar marcas na radiação cósmica de fundo ou em ondas gravitacionais primordiais.

Por enquanto, o estudo apresenta uma hipótese matemática ambiciosa, mas ela não encerra o paradoxo. Porém, oferece um mapa testável para investigar a pergunta: a informação realmente escapa da morte dos buracos negros?