Dentro de Buracos Negros residem Universos

Esta ideia não é assim tão absurda quanto possa parecer à primeira vista. Afinal de contas, se buracos negros deformam tanto o tecido espaço-tempo, porque não seriam capazes de o deformar de forma a abrir uma janela para um novo Universo?

Olhámos de leve para esta teoria como possível solução para o paradoxo de informação, mas hoje vamos perceber como funciona mais detalhadamente e como esta teoria é muito mais do que só uma solução para o paradoxo de informação.

Buracos negros criam novos universos?

Esta ideia não só resolve o paradoxo de informação como também propõe uma respostas a diversas importantes perguntas na física como "porque é que o nosso Universo é tão hospitaleiro à vida?" (resposta esta que não se baseia no princípio antrópico, ja que este principio pode ser considerado "problemático" por alguns) ou "Qual é o significado de energia negra e matéria negra?".

Freeman Dyson é dito ser o primeiro a propor esta ideia, mas hoje vamos focar-nos mais em Lee Smolin. Smolin propôs que a cada geração de universos dentro de buracos negros (visto que dentro de um dado universo há buracos negros, e dentro desses há universos, etc) surgiriam leves alterações a forças ou constantes que regem o Universo - alterações estas que podem ser entendidas como mutações, se fores desses tipos de biologia.

Isto inevitavelmente originaria uma espécie de seleção natural cosmológica, que favoraria Universos com mais capacidades de criar buracos negros. Visto que buracos negros surgem do colapso de estrelas, um Universo favorável à criação de buracos negros também teria de o ser para a criação de estrelas, estrelas estas que são essenciais á vida.

Logo segundo esta teoria é "só por acaso" que a cada geração de universos estes sejam mais hospitaleiros à vida, o que explicaria a hospitalidade do nosso sem depender do princípio antrópico. No entanto isto mesmo pode ser proposto como objeção: Por exemplo, qual é a probabilidade de oxigénio e carbono serem essenciais tanto para a criação de Buracos Negros como para o aparecimento de vida? Parece que para isto é preciso um pouco de sorte.

Mas como é que um Universo nasce dentro de um Buraco Negro?

Esta teoria tem como cerne uma pequena alteração na relatividade geral chamada relatividade Einstein-Cartan. A "pequena alteração" proposta sugere que o spin de objetos (falamos deste aqui) interage com o tecido espaço-tempo, como que torcendo-o, de forma muito reduzida, de modo que só pode ser observada em casos muito extremos, como dentro de buracos negros ou no início do universo (para mais sobre spin

Isto significa que enquanto para a relatividade "normal" o centro de um buraco negro é um ponto no espaço-tempo de densidade infinita, na relatividade Einstein-Cartan esta torção exercida pelo spin do centro do buraco negro age contra a força da gravidade, impedindo-o de se juntar todo num ponto; momentos de antes o fazer explode, como que num big bang. Este big bang teórico parece corresponder com o nosso próprio.

Por outras palavras, é possível que o centro do buraco negro seja um caminho para um novo universo.

No entanto, como vimos em artigos passados, o centro do Buraco negro não se situa no espaço, mas sim no tempo (da mesma forma que o big bang não se localiza num ponto no espaço mas sim num do tempo. Isto pode ser ilustrado através da alegoria do balão. O centro não se localiza num ponto espacial, onde só há ar, mas sim num temporal, quando todo o balão estava num ponto), ponto este que corresponderia ao t=0 no novo Universo. Isto significa que qualquer coisa que entre no buraco negro irá emerginar no t=0 deste novo Universo. Logo o que constitui o big bang deste novo universo não é só a matéria presente quando o buraco negro se formou mas sim toda a matéria que alguma vez caiu no buraco Negro (mind blown).

Como é que esta teoria resolve o mistério da matéria e energia negra?

Primeiro, um lembrete; matéria escura corresponde a 26% da energia no nosso univers, matéria esta que não conseguimos tocar cheirar nem observar. Não sabemos nada dela para além do facto que ela existe. Energia negra é similar mas, para além de corresponder a 69% da energia do Universo, o seu efeito é muito diferente; faz com que o Universo se expanda cada vez mais rápido; Porquê? Ninguém sabe.

Segundo esta teoria, enquanto a matéria normal decaiu nas partículas que hoje conhecemos, antimatéria decaiu em matéria negra. Isto não só resolve o mistério da energia negra, como também o da assimetria matéria-antimatéria (que falamos neste artigo).

Por outro lado energia negra corresponderia á força de torção exercida pelo centro do buraco negro no qual estamos.

Podemos prová-la?

No entanto, esta teoria também providencia maneiras de se provar errada ou correta, pois podemos ver quão eficiente o nosso Universo é a criar Buracos Negros (no entanto isto é um pouco só argumentar a favor, pois é impossivel calcular "se esta força fosse diferente o universo teria mais buracos negros"). Por exemplo, foi proposto por Alexander Vilenkin que como o nosso Universo se expande não só muito rápidamente como cada vez mais depressa, no futuro, quando o Universo tiver alcançado máxima entropia, este irá ser governados por flutuações quânticas (falamos destas aqui) que, dado tempo suficiente, irão criar um número de buracos negros muito superior ao que seria possivel atravéz de estrelas.

Outra ideia que, vista de um certo ponto de vista, parece indiciar que universos são criados por buracos negros são estrelas de neutrões (fiquem descançados, porque eu sei que isto vos tira sono, e ei de fazer um artigo sobre estas no futuro). Estrelas de neutrões mais pequenas têm maior probabilidade de colapsar em buracos negros, devido a um processo estranho (entendedores entenderão. Explicarei no artigo dedicado a estrelas de neutrões), o que significa que a massa máxima de estrelas de neutrões deve ser a mais pequena possível. Feitas as contas (estas feitas por Lee Smolin) a massa máxima optimal seria de duas massas solares. Acontece que a estrela de Neutrões mais pesada, encontrada em 2019, tem 2.17 massas solares. Isto pode ser visto como uma refutação, pois ultrapassa o máximo de 2 massas solares, ou explicado como uma pequena incerteza.

Concluindo, parece possível que o nosso universo esteja na verdade "dentro" de um buraco negro, mas é-nos, pelo menos por agora, encontrar provas concretas que supertem a teoria. Não deixa no entanto de explicar muitos fenómenos, assim como resolver grandes problemas na física atual.