Físico simula buraco negro e consegue observar pela 1ª vez teoria de Hawking

Jeff Steinhauer, físico da Universidade Technion em Israel, afirma ter conseguido provar a teoria sobre buracos negros proposta por Stephen Hawking em 1974. Para isso, Steinhauer precisou criar um buraco negro em laboratório. 

Durante um tempo, acreditava-se que a força gravitacional de um buraco negro era tamanha que nem mesmo a luz poderia escapar de suas garras no horizonte dos eventos. O físico britânico Hawking, então, propôs por meio de cálculos que devido as peculiaridades da física quântica, os buracos negros conseguiriam emitir uma pequena quantidade de radiação eletromagnética ou energia e, com o tempo, encolher lentamente. Tal radiação veio a ficar conhecida como radiação Hawking. Agora, Steinhauer oferece a mais forte evidência, até então, que a previsão de Hawking estava correta. Os resultados do experimento do físico foram publicados na Nature Physics nesta semana.

Testando buracos negros

O experimento de Steinhauer é construído sobre as propostas do físico Bill Unruh, que sugeriu em 1980 que era possível recriar a física de um buraco negro usando outras substâncias. Em entrevista a Business Insider, o físico compara a força de um buraco negro a uma pessoa nadando contra a corrente de um rio.

Se um nadador estiver à beira de uma cachoeira ele não conseguirá se mover rápido o suficiente para escapar da queda, uma partícula de luz, de certa forma, age de forma similar ao nadador, tentando escapar de um buraco negro.

Para testar a previsão de Hawking, Steinhauer não usou água como base para o experimento e sim ondas de som. O pesquisador criou um buraco negro análogo usando átomos extremamente frios presos a um feixe de laser. 

Quando ele aplicou um segundo feixe de laser, criou-se uma espécie de declive onde os átomos conseguiam fluir como uma espécie de cachoeira. A medida que os átomos se derramavam sobre o declive, eles aceleraram, alcançando velocidades supersônicas, mais rápidas que a velocidade do som. 

Dessa forma, Steinhauer conseguiu criar um buraco negro acústico, ou seja, onde ondas de som dentro de uma região supersônica não poderiam escapar por que o condensado estava fluindo mais rápido que as partículas de som ou fônons poderiam viajar. 

O físico explica que quando pares de fônons foram criados próximo ao buraco negro análogo, observou-se uma partícula caindo e outra escapando. Isso é análogo a um fóton escapando um buraco negro real, explicou.

O impacto na física

Steinhauer observa que ao verificar que a radiação Hawking realmente acontece, abre-se uma nova janela para descobrir novas leis da física.

O pesquisador também observou, por meio do experimento, o entrelaçamento entre duas partículas, uma espécie de conexão quântica entre partículas. Trata-se também da primeira vez que alguém consegue produzir evidência do entrelaçamento entre pares Hawking.

Pensar sobre entrelaçamento, diz Steinhauer, é importante para entender algo chamado paradoxo da informação. De acordo com a mecânica quântica, informação nunca deve ser perdida. Mas como um buraco negro emite radiação Hawking, ele lentamente evapora até desaparecer, junto com toda a informação que vai com ele. Se a radiação emaranhada de Hawking na parte de fora transporta a informação de partículas para dentro, isso explicaria o que acontece com toda a informação.