sábado, 21 de janeiro de 2023

Os seres humanos poderiam usar buracos negros para viajar no tempo?

Os buracos negros formam máquinas do tempo naturais que permitem viajar para o passado e o futuro. Mas não espere voltar para visitar os dinossauros tão cedo.

Ilustração artística de um buraco negro.
Ilustração artística de um buraco negro. Crédito: Mark Garlick/Science Photo Library/Getty Images

No momento, não temos naves espaciais que possam nos levar a qualquer lugar perto de um buraco negro. Mas, mesmo deixando esse pequeno detalhe de lado, tentar viajar para o passado usando um buraco negro pode ser a última coisa que você faria.

O que são buracos negros?

Um buraco negro é um objeto extremamente massivo que é tipicamente formado quando uma estrela moribunda colapsa sobre si mesma.

Como planetas e estrelas, os buracos negros têm campos gravitacionais ao seu redor. Um campo gravitacional é o que nos mantém presos à Terra e o que mantém a Terra girando em torno do sol.

Como regra geral, quanto mais massivo é um objeto, mais forte é o seu campo gravitacional.

O campo gravitacional da Terra torna extremamente difícil chegar ao espaço. É por isso que construímos foguetes: temos que viajar muito rápido para sair da gravidade da Terra.

O campo gravitacional de um buraco negro é tão forte que nem mesmo a luz pode escapar dele. Isso é impressionante, já que a luz é a coisa mais rápida conhecida pela ciência!

Aliás, é por isso que os buracos negros são negros: não podemos refletir a luz de um buraco negro da mesma forma que podemos iluminar uma árvore no escuro com o feixe de uma lanterna.

Alongamento do espaço

A teoria da relatividade geral de Albert Einstein nos diz que a matéria e a energia têm um efeito curioso no universo. Matéria e energia dobram e esticam o espaço. Quanto mais massivo é um objeto, mais espaço é esticado e dobrado em torno dele.

Um objeto massivo cria uma espécie de vale no espaço. Quando os objetos se aproximam, eles caem no vale.

Ilustração 3D da Terra e do Sol no espaço-tempo distorcido.
Ilustração 3D da Terra e do Sol no espaço-tempo distorcido. Crédito da imagem: vchal via Shutterstock 

É por isso que, quando você se aproxima o suficiente de qualquer objeto massivo, incluindo um buraco negro, você cai em direção a ele. É também por isso que a luz não pode escapar de um buraco negro: os lados do vale são tão íngremes que a luz não está indo rápido o suficiente para sair.

O vale criado por um buraco negro fica cada vez mais íngreme à medida que você se aproxima dele. O ponto em que ele fica tão íngreme que a luz não pode escapar é chamado de horizonte de eventos.

Os horizontes de eventos não são apenas interessantes para os aspirantes a viajantes do tempo: eles também são interessantes para os filósofos porque têm implicações sobre como entendemos a natureza do tempo.

Alongamento do tempo

Quando o espaço é esticado, o mesmo acontece com o tempo. Um relógio que está perto de um objeto massivo marcará mais devagar do que um que está perto de um objeto muito menos massivo.

Um relógio perto de um buraco negro vai marcar muito lentamente em comparação com um na Terra. Um ano perto de um buraco negro pode significar 80 anos na Terra, como você pode ter visto no filme "Interestelar".

Desta forma, os buracos negros podem ser usados para viajar para o futuro. Se você quiser saltar para o futuro da Terra, simplesmente voe perto de um buraco negro e depois retorne à Terra.

Se você chegar perto o suficiente do centro do buraco negro, seu relógio marcará mais devagar, mas você ainda deve ser capaz de escapar, desde que não cruze o horizonte de eventos.

Loops no tempo

E o passado? É aqui que as coisas ficam verdadeiramente interessantes. Um buraco negro dobra tanto o tempo que pode se envolver de volta em si mesmo.

Imagine pegar uma folha de papel e unir as duas extremidades para formar um loop. Isso é o que um buraco negro parece fazer com o tempo.

Isso cria uma máquina do tempo natural. Se você pudesse de alguma forma entrar no loop, que os físicos chamam de curva fechada do tipo tempo, você se encontraria em uma trajetória através do espaço que começa no futuro e termina no passado.

Dentro do loop, você também descobriria que causa e efeito ficam difíceis de desembaraçar. Coisas que estão no passado fazem com que as coisas aconteçam no futuro, o que, por sua vez, faz com que as coisas aconteçam no passado!

A captura

Então, você encontrou um buraco negro e quer usar sua nave espacial confiável para voltar e visitar os dinossauros. Boa sorte.

Há três problemas. Primeiro, você só pode viajar para o passado do buraco negro. Isso significa que, se o buraco negro foi criado depois que os dinossauros morreram, então você não será capaz de voltar longe o suficiente.

Em segundo lugar, você provavelmente teria que cruzar o horizonte de eventos para entrar no circuito. Isso significa que, para sair do loop em um determinado momento no passado, você precisaria sair do horizonte de eventos. Isso significa viajar mais rápido do que a luz, o que temos certeza de que é impossível.

Terceiro, e provavelmente o pior de tudo, você e sua nave passariam por "espaguetificação". Ao cruzar o horizonte de eventos, você seria esticado, como um macarrão. Na verdade, você provavelmente seria esticado tão fino que você seria apenas uma cadeia de átomos em espiral no vazio.

Então, embora seja divertido pensar sobre as propriedades de deformação do tempo nos buracos negros, para o futuro previsível, a visita aos dinossauros terá que permanecer no reino da fantasia.

Com informações de Space.

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