O Que é um Buraco de Minhoca?

Elton Wade
Jun 21, 2018 · 4 min read

A teoria, fatos e a ficção explicados

Um modelo de espaço-tempo ‘dobrado’ ilustra como uma ponte fenda espacial pode formar, com pelo menos duas bocas que são ligados a um único tubo ou garganta. Crédito: edobric | Shutterstock

U m buraco de minhoca é uma passagem teórica através do espaço-tempo que poderia criar atalhos para longas jornadas pelo universo. Os buracos de minhoca são previstos pela teoria da relatividade geral. Mas fique atento: os buracos de minhoca trazem consigo os perigos do colapso repentino, alta radiação e contato perigoso com matéria exótica.

Teoria do Buraco de Minhoca

Os buracos de minhoca foram teorizados pela primeira vez em 1916, embora não fosse o que eram chamados na época. Enquanto revisava a solução de outro físico para as equações da teoria da relatividade geral de Albert Einstein, o físico austríaco Ludwig Flamm percebeu que outra solução era possível. Ele descreveu um “buraco branco”, uma inversão teórica do tempo de um buraco negro. As entradas para os buracos negro e branco poderiam ser conectadas por um conduto espaço-temporal.

Em 1935, Einstein e o físico Nathan Rosen utilizaram a teoria da relatividade geral para elaborar a ideia, propondo a existência de “pontes” através do espaço-tempo. Essas pontes conectam dois pontos diferentes no espaço-tempo, teoricamente criando um atalho que poderia reduzir o tempo de viagem e a distância. Os atalhos chegaram a ser chamados de pontes Einstein-Rosen, ou buracos de minhoca.

“A coisa toda é muito hipotético neste momento”, disse Stephen Hsu, professor de física teórica na Universidade de Oregon. “Ninguém acha que vamos encontrar um buraco de minhoca em breve.”

Os buracos de minhoca contêm duas bocas, com uma garganta ligando os dois. As bocas provavelmente seriam esferoidais. A garganta pode ser reta, mas também pode serpentear, tomando um caminho mais longo do que uma rota mais convencional pode exigir.

A teoria da relatividade geral de Einstein prevê matematicamente a existência de buracos de minhoca, mas nenhum foi descoberto até agora. Um buraco de minhoca de massa negativa pode ser visto pela forma como a gravidade afeta a luz que passa.

Certas soluções da relatividade geral permitem a existência de buracos de minhoca onde a boca de cada um é um buraco negro. No entanto, um buraco negro natural, formado pelo colapso de uma estrela moribunda, não cria por si só um buraco de minhoca.

Pelo buraco de minhoca

A ficção científica é cheia de contos de viagens através de buracos de minhoca. Mas a realidade dessas viagens é mais complicada, e não apenas porque ainda não conseguimos identificar uma.

O primeiro problema é tamanho. Prevê-se que os buracos de minhoca primordiais existam em níveis microscópicos, cerca de 10^-³³ centímetros. No entanto, à medida que o universo se expande, é possível que alguns tenham sido expandidos para tamanhos maiores.

Outro problema vem da estabilidade. Os buracos de minhoca preditos de Einstein-Rosen seriam inúteis para viagens porque colapsam rapidamente.

“Você precisaria de algum tipo muito exótico da matéria a fim de estabilizar um buraco de minhoca”, disse Hsu, “e não é claro se existe essa matéria no universo.”

Mas pesquisas mais recentes descobriram que um buraco de minhoca contendo matéria “exótica” poderia permanecer aberto e imutável por longos períodos de tempo.

A matéria exótica, que não deve ser confundida com matéria escura ou antimatéria, contém densidade negativa de energia e uma grande pressão negativa. Tal matéria só foi vista no comportamento de certos estados de vácuo como parte da teoria quântica de campos.

Se um buraco de minhoca contivesse matéria exótica suficiente, natural ou artificialmente adicionada, teoricamente poderia ser usado como um método de enviar informações ou viajantes pelo espaço. Infelizmente, as viagens humanas pelos túneis espaciais podem ser desafiadoras.

“O júri não sabe, então simplesmente não sabemos”, disse o físico Kip Thorne, uma das maiores autoridades mundiais sobre relatividade, buracos negros e buracos de minhoca. “Mas existem indícios muito fortes de que buracos de minhoca que um humano poderia atravessar são proibidos pelas leis da física. Isso é triste, isso é lamentável, mas é nessa direção que as coisas apontam.”

Os buracos de minhoca podem não apenas conectar duas regiões separadas dentro do universo, mas também conectar dois universos diferentes. Da mesma forma, alguns cientistas conjeturaram que, se uma boca de um buraco de minhoca é movida de uma maneira específica, isso poderia permitir a viagem no tempo.

“Você pode ir para o futuro ou para o passado usando buracos de minhoca atravessáveis”, disse o astrofísico Eric Davis à LiveScience. Mas não será fácil: “Seria preciso um esforço hercúleo para transformar um buraco de minhoca em uma máquina do tempo. Vai ser difícil o suficiente para fazer um buraco de minhoca.”

No entanto, o cosmólogo britânico Stephen Hawking argumentou que tal uso não é possível. [Ciência estranha: os buracos de minhoca são as melhores máquinas do tempo]

“Um buraco de minhoca não é realmente um meio de voltar no tempo, é um atalho, então algo muito distante está muito mais próximo”, escreveu Eric Christian, da Nasa.

Embora a adição de matéria exótica a um buraco de minhoca possa estabilizá-la ao ponto de os passageiros humanos poderem viajar com segurança através dela, ainda existe a possibilidade de que a adição de matéria “regular” seja suficiente para desestabilizar o portal.

A tecnologia de hoje é insuficiente para ampliar ou estabilizar os buracos de minhoca, mesmo que eles possam ser encontrados. No entanto, os cientistas continuam a explorar o conceito como um método de viagem espacial com a esperança de que a tecnologia possa eventualmente utilizá-los.

“Você precisaria de alguma tecnologia super-avançada”, disse Hsu. “Os humanos não estarão fazendo isso a qualquer momento no futuro próximo.”

Elton Wade

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A INTERPRETAÇÃO QUÂNTICA E RELATIVÍSTICA DA NATUREZA - As Ciências Naturais e a Matemática no Mundo Atual. CONSCIENTIZAÇÃO DO ESPECTRO AUTISTA.

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