Cientistas fazem novas descobertas sobre as propriedades dos buracos negros

Jornal GGN – Cientistas avançaram nas descobertas sobre as propriedades dos buracos negros. Um estudo publicado recentemente dá força à teoria de 1990 do físico norte-americano Leonard Susskind.

Ele provou matematicamente que o universo não precisa de mais do que duas dimensões para que as leis da física e a gravidade funcionem. Sua teoria diz que ao invés de massivos gigantes tridimensionais, os buracos negros podem ser pares de superfícies 2D projetas em 3D como um holograma.

Um estudo da equipe do Instituto de Física Teórica Max Planck, na Alemanha, liderado por Daniele Pranzetti, avançou nessa hipótese. “Nós conseguimos usar um modelo mais completo e rico comparado com o que tem sido feito no passado… e obter um resultado muito mais realístico e robusto”, disse. “Isto nos permitiu resolver várias ambiguidades que afetam os cálculos anteriores”.

Esse modelo soluciona, por exemplo, contradições entre a teoria da relatividade de Einstein e a mecânica quântica, como o paradoxo da informação, que diz que nada pode escapar de um buraco negro, mas a matéria não pode ser completamente destruída.

Do Hype Science

A possibilidade de buracos negros serem hologramas ficou mais forte

Os buracos negros são grandes desconhecidos da ciência: não podemos vê-los, já que a luz não escapa deles, não sabemos do que são feitos, e não sabemos para onde vai a matéria que cai neles quando morrem.

Os físicos não conseguem concordar se os buracos negros são gigantes massivos tridimensionais, ou apenas um par de superfícies 2D projetadas em 3D como um holograma.

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Agora, um novo estudo publicado recentemente dá mais força a hipótese do holograma, usando um novo cálculo da entropia.

A hipótese holográfica

O físico Leonard Susskind, nos anos 1990, foi o primeiro a propor o buraco negro como holograma, ao provar que matematicamente o universo não precisa de mais que duas dimensões para que as leis da física e a gravidade funcionem como funcionam.

Para nós, entretanto, tudo se parece como uma imagem tridimensional de processos de duas dimensões, projetados sobre um imenso horizonte cósmico.

Parece loucura, mas este modelo acaba solucionando algumas contradições entre a teoria da relatividade de Einstein e a mecânica quântica, como o paradoxo de que “nada pode escapar de um buraco negro, mas a matéria não pode ser completamente destruída”, o chamado paradoxo da informação.

Segundo esta ideia maluca, não conseguimos descobrir o que acontece com o que ultrapassa o horizonte de eventos, porque não há um “lado de dentro”. Tudo que passa pela borda de um buraco negro fica preso nas flutuações gravitacionais da sua superfície.

A equipe liderada pelo físico Daniele Pranzetti, do Instituto de Física Teórica Max Planck, na Alemanha, fez uma estimativa da quantidade de entropia presente em um buraco negro, e o resultado dá suporte a este cenário.

“Nós conseguimos usar um modelo mais completo e rico comparado com o que tem sido feito no passado… e obter um resultado muito mais realístico e robusto”, conta ele. “Isto nos permitiu resolver várias ambiguidades que afetam os cálculos anteriores”.

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Gravidade quântica

Os pesquisadores focaram na entropia, uma propriedade que, segundo Stephen Hawking, tem que ser proporcional à área da superfície do buraco negro, não seu volume, o que acabou dando origem às primeiras ideias de que os buracos negros poderiam ser holográficos.

Pranzetti e seus colegas usaram uma abordagem teórica chamada “Loop Quantum Gravity” (LQG – ou Gravitação Quântica em Laços) para explicar um conceito chamado de gravidade quântica.

Um “condensado” é uma coleção de átomos – neste caso o quanta do espaço – todos com as mesmas propriedades, o que permite estudar o comportamento coletivo a partir do estudo de um só.

No caso da gravidade quântica, os átomos fundamentais do espaço formam um tipo de fluído, o contínuo do espaço-tempo. Uma geometria contínua e homogênea, como a do buraco negro esférico e simétrico, pode ser descrita como um condensado, o que facilita os cálculos matemáticos.

Mas o que isto significa para a hipótese do holograma? Você pode pensar em um buraco negro como uma cesta de basquete tridimensional: o aro é o horizonte de eventos, e a rede é o buraco no qual toda a matéria cai ou desaparece.

Empurre a rede para o aro para fazer com que ela se torne um círculo bidimensional, e então imagine que todo o metal e cordas é feito de água. Agora, tudo que você medir no aro pode ser aplicado ao que está dentro da rede.

Com isto em mente, Pranzetti tem um modelo concreto que mostra que a estrutura tridimensional de um buraco negro pode ser apenas uma ilusão. Toda a informação do buraco negro pode estar contida, teoricamente, em uma superfície bidimensional, sem haver necessidade de um “buraco” real, ou um lado de dentro. “Daí vem a ligação entre a entropia e a área superficial, em vez do volume”. 

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10 comentários

  1. Atenção senhores comunistas

    Atenção senhores comunistas profissionais e aprendizes: mais material para vocês usarem como instrumento de propagação de uma malsã ideologia segundo o Instituto Liberal. 

    Atentem que os novos estudos foram realizados no Instituto de Física Teórica MAX(falta um “r”, mas a pronúncia é quase a mesma) Planck. Já Leonard Susskind é declaradamente ATEU e certamente flertou flertou na juventude com o comunismo. 

    Pior: os estudos chegam a conclusões com viés vermelho. Ora, se a física dos buracos negros sempre teve dificuldades em conciliar as CONTRADIÇÕES(termo muito usado pelo marxismo) entre a MQ e a Teoria da Relatividade, agora com essa hipótese das duas dimensões, em vez de três, Duas lembra o quê? As dicotomias capital-trabalho, lucro-mais-valia; infra e superestrutura; tese-antítese; burguesia-proletariado; ………

    Sem esquecer que os estudos se processam na Alemanha, pátria daquele “alguém”.

    Tem jeito não: valei-me santo Olavo de Carvalho.

  2. Dança arriscada

    Ficou estranho.

    Como esses objetos podem ser bidimensionais se existem estrelas que giram em todas as direções em torno deles?

    Sim, o abraço não é fatal se o corpo celeste não se aproximar demais do buraco negro. É a dança mais arriscada que existe!

    • “Como esses objetos podem ser

      “Como esses objetos podem ser bidimensionais se existem estrelas que giram em todas as direções em torno deles?”:

      A soma de TODOS os objetos de duas dimensoes nao eh e jamais poderia ser mais de 3 dimensoes, nao mais que a soma de todos os infinitesimos poderia jamais chegar a mais de 1.

      E isso nem eh dizer que nao existem objetos quadri, claro.  Eh que o buraco negro eh uma reversao a 2-d  Mas se tem 3-d planetas ao redor, o que o buraco negro tem que fazer eh subtrair os espacos vazios (isso eh dizer dimensao) deles pra os tornar parte de sua “superficie”.

      A direcao do giro das estrelas aa volta, por sinal, nao tem a ver com a afirmacao do artigo.  Ela pertence a um mundo 3-d, de fato.  Entao temos uma guerra de duas coisas:  um passado uniforme, de duas dimensoes, e um futuro de mais de 3 dimensoes, das quais somente a terceira eh subtraivel(!) para o colapso a 2 dimensoes do BH, feita de infinitesimos especificos.  (A guerra aqui tem a ver com a substancia do tempo, do Chronos mesmo.)

      Eu nao classifico infinitesimos por enquanto, exceto como mostrado no grafico primo -todo numero eh igual a todos os seus poderes ou raizes) mas nao vou entrar nisso:  nem eu sei se “sei” isso ainda.

    • Um objeto sólido se iluminado

      Um objeto sólido se iluminado de todas as direções por uma luz coerente, e, se colhida toda a luz espalhada pelo objeto esta interferir com o feixe coerente original em uma chapa fotográfica, teremos sim um holograma do objeto no qual todo detalhe deste estará gravado em uma superfície bidimensional (filme fotográfico). Tem mais, se recortarmos um quadradinho deste filme e olharmos na luz do laser original, aparecerá a mesma imagem do objeto, porém com menor contraste!

      Entretanto, a codificação do espaço-tempo (quatro dimensões) dentro do buraco negro em seu horizonte de eventos, uma superfície no espaço-tempo (duas + uma dimensão temporal) são outros rolos…

      • Existe uma diferença em ter

        Existe uma diferença em ter um mecanismo que constrói uma ilusão fazendo você pensar ver um objeto 3D e existir um mecanismo que cria um objeto 3D para todos os fins.

    • Não existe nada que possa ser

      Não existe nada que possa ser bidimensional. Nem muito menos existe algo que seja um ponto. Essas coisas são criações linguísticas [matemáticas] das nossas cabeças.

      A própria idéia de que o universo seja como um holograma é um jogo de palavras que se contradiz… Se eu digo que o espaço não é 3D e sim 2D, já estou dizendo que dimensões como a percebemos é uma ilusão. Logo a própria idéia 2D também perde sentido.

      O que basta aceitar é que o universo existe e seja lá qual for o mecanismo que cria o sentido de espaço (seja 2D, 3D ou 4D) não tem porque ter a ver como o próprio conceito de espaço sendo a visualização ou percepção desse mecanismo possivelmente inacessível a nossa compreensão.

       

      Sobre a questão dos BN acredito que eles sejam cascas esféricas. Isto é, quando a estrela colapsa num BN a matéria em seu núcleo é transformada em algum tipo de radiação (talvez radiação eletromagnética ordinária). Essa radiação sendo constituída por partículas sem massa terá obviamente a liberdade de escapar do núcleo e chegar até o limite do Horizonte de Eventos onde ficará em órbita eterna.

      Dessa forma toda massa, além da crítica para transformar o objeto num BN, seria convertida e aprisionada na forma de radiação no Horizonte de Eventos. Ou seja, a casca do Horizonte de Eventos seria o verdadeiro lugar “massivo” do BN só que na forma de uma fabulosa densidade de energia (lembro que energia gera a mesma gravidade da massa correspondente a essa energia dado por E= m.c²). Portanto, quando alguém cair num BN não terá a chance de durar algum tempo caindo até o centro e ver coisas que ninguém viu; ele será simplesmente frito e evaporado ao cruzar o Horizonte.

      Antes de Galileu mostrar a natureza ordinária dos corpos celestes, a idealização e imaginação humana sobre a constituição dos astros corriam solta. É bom lembrar.

  3. Agora sério: buracos negros

    Agora sério: buracos negros são os “objetos” mais estranhos jamais imaginados existentes no Universo. Somos incapazes até de conceber mentalmente como a gravidade, das quatro forças(*) básicas da Natureza a mais fraca, consegue pelo efeito cumulativo ser causa de objetos tão estranhos,  não visualizáveis e  deduzidos pela Teoria da Relatividade. 

    (*)As outras três são: a forças fraca e forte(atuam no interior do átomo) e a eletromagnética.

    • Gravidade nao eh “causa” de

      Gravidade nao eh “causa” de nada.  Eh consequencia.  (nao cabe nos meus pensamentos de outra maneira.)

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