Paradoxo da ciência identificado por Stephen Hawking é finalmente resolvido, segundo cientistas

Um grupo de cientistas afirmou recentemente ter resolvido um dos maiores dilemas da ciência moderna, um paradoxo proposto pelo físico inglês Stephen Hawking na década de 1970 a respeito do comportamento dos buracos negros, que colocava regras da Teoria da Relatividade Geral, de Albert Einstein, em desacordo com leis da mecânica quântica, sugerindo que uma das duas poderia estar errada. De acordo com o astrônomo Xavier Calmet, da Universidade de Sussex, no Reino Unido, o paradoxo foi resolvido, através do que foi chamado de “Teorema do cabelo sim”, explicando como informações sobre o que entra em um buraco negro podem sair sem violar os princípios de nenhuma das duas teorias fundamentais da física moderna.

Representação artística de um buraco negro supermassivo

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Em um resumo simplificado, o paradoxo surgiu após Hawking mostrar que buracos negros podem emitir radiação até evaporar, calculando suas propriedades a partir da mecânica quântica, ramo da física que estuda e explica o mundo em escala atômica ou subatômica. Acontece que a descoberta inicialmente contrariou uma regra apresentada pela teoria da relatividade de Einstein, que afirma que informações sobre o que entra em um buraco negro não podem sair. O nome da “resposta” ao dilema desenvolvida por Calmet e sua equipe dialoga com uma ideia anterior, desenvolvida pelo professor John Archibald Wheeler, da Universidade de Princeton, em Nova Jersey, nos EUA, na década de 1960, que apontava para o aspecto “calvo” dos buracos negros, que só possuiriam massa, rotação e carga, sem outras características físicas nem rastros – sem “cabelos”.

O paradoxo foi apontado na década de 1970 pelo grande físico inglês Stephen Hawking

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Buracos negros são estrelas mortas que entraram em colapso e apresentam uma gravidade tão intensa que nem mesmo a luz escapa, e que devastaria toda e qualquer informação sobre o que “suga”. Tal princípio, porém, se opõe à noção da mecânica quântica de que nenhuma informação pode ser perdida, e que qualquer processo na física pode ser matematicamente revertido. Segundo apresentaram Calmet e seus colegas em dois artigos, os componentes da estrela deixam uma marca no campo gravitacional do buraco negro, em nível quântico: em suma, os campos gravitacionais dos buracos negros preservam informações sobre a matéria de que eram feitas as estrelas originais – apesar das estrelas terem o mesmo potencial gravitacional nas medidas da física “clássica”, em nível quântico esse potencial depende da composição da estrela.

Albert Einstein em 1921: sua Teoria da Relatividade era também questionada pelo paradoxo

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Além de Calmet, a equipe é formada pelo professor Roberto Casadio da Universidade de Bolonha, na Itália, e pelo professor Stephen Hsu da Michigan State University, nos EUA, e se baseou no trabalho do professor Suvrat Raju do Centro Internacional de Ciências Teóricas, em Bangalore, na Índia, em artigo publicado em dezembro de 2021. “Uma das consequências do paradoxo de Hawking foi que a relatividade geral e a mecânica quântica eram incompatíveis. O que estamos descobrindo é que elas são muito compatíveis”, afirma o texto, publicado na revista Physical Review Letters, com o potencial de revolucionar a física moderna sem precisar derrubar nenhuma de suas bases fundamentais.

Primeiro registro de um buraco negro, realizado pelo telescópio Event Horizon Telescope (EHT)