Matéria com energia negativa

Todos a bordo do Expresso Buraco de Minhoca, rumo à primeira viagem realmente espacial da espécie humana.

Calma, não precisa correr, porque as passagens ainda não estão à venda.

A novidade é que parece que não é tão difícil quanto se imaginava construir esses túneis que unem localidades diferentes do espaçotempo – ou abrir portas para outros universos.

Estima-se que quem entrar em um buraco de minhoca poderá reaparecer instantaneamente perto de Plutão, ou na galáxia de Andrômeda, ou em qualquer outro lugar do Universo, ou mesmo em outro universo – sem a chatice da viagem.

Por enquanto, os buracos de minhoca estão apenas nos livros de teoria: ninguém nunca detectou um e nem tampouco existe um projeto para construir um deles.

E não é por acaso: a mesma teoria que garante que eles são possíveis afirma que eles são intrinsecamente instáveis, e costumam se fechar antes que você embarque em sua nave espacial.

A única saída é alimentá-los com uma forma exótica de matéria com energia negativa, algo cuja existência é posta em dúvida por muitos físicos.

Buraco de minhoca factível

Mas, agora, tudo mudou – esclareça-se, tudo mudou na teoria.

Um físico grego e dois alemães demonstraram que pode ser possível construir um buraco de minhoca sem usar nem um só saco desse cimento esquisito chamado matéria com energia negativa.

"Você não vai precisar nem mesmo de matéria normal, com energia positiva," garante Burkhard Kleihaus, da Universidade de Oldemburgo, na Alemanha. "Buracos de minhoca podem ser mantidos aberto sem precisar de nada."

Se isto estiver correto, significa então que pode ser possível encontrar buracos de minhoca pelo espaço. Civilizações mais avançadas do que a nossa já podem até mesmo estar indo para lá e para cá nesse metrô galáctico construído com buracos de minhoca.

E, eventualmente, até mesmo poderemos construir nossos próprios túneis espaçotemporais, como portais para outras paragens, o que inclui, muito provavelmente, outros universos, com suas próprias galáxias, estrelas e planetas.

Os cientistas não têm como testar qual das respostas que a Teoria das Cordas e a Teoria-M dão é a "correta". Na verdade, todas elas podem estar corretas e talvez vivamos em um Universo entre um número infinito de universos. [Imagem: quintic/Wikipedia]

Sempre Einstein

A ideia de um buraco de minhoca se sustenta na teoria de Einstein, que mostra que a gravidade nada mais é do que uma dobradura invisível do espaçotempo causada pela energia – a massa-energia de grandes corpos celestes, por exemplo.

Foi o austríaco Ludwig Flamm que, em 1916, descobriu que dobraduras suficientemente dobradas poderiam funcionar como conduítes através do espaço e do tempo.

Isso chamou a atenção do próprio Einstein, que estudou a possibilidade juntamente com Nathan Rosen. Mas eles concluíram que a única conexão que um buraco de minhoca oferecia seria para um universo paralelo, o que os dois consideraram algo impensável.

Só em 1955, John Wheeler demonstrou que é possível conectar duas regiões do nosso próprio Universo – foi ele quem cunhou o termo buraco de minhoca, assim como ele mesmo já havia batizado os buracos negros.

Mas, claro, coube a Carl Sagan tirar essa curiosidade dos livros de física e usá-la para atiçar o interesse na ciência do público em geral. Um buraco de minhoca foi usado em sua obra Contato.

A tal da matéria com energia negativa seria necessária porque essa matéria teria uma espécie de anti-gravidade, o que seria necessário para que o buraco de minhoca abrisse sua boca e nos deixasse passar.

Embora a teoria de Einstein tenha resistido a todos os testes feitos até agora, os cientistas acreditam que ela talvez seja uma aproximação de uma teoria mais geral, por duas razões: a primeira é que ela não se coaduna com a mecânica quântica, e esta tampouco cede a todos os experimentos possíveis. E, segundo, porque a teoria de Einstein colapsa no centro de um buraco negro, na chamada singularidade.

O observatório Integral recentemente alterou os parâmetros de busca da chamada física pós-Einstein. [Imagem: ESA/SPI Team/ECF]

Indo além de Einstein

Já em 1921, Theodor Kaluza e Oskar Klein tentaram ir além da teoria da relatividade.

Inspirados em Einstein, que mostrou que a gravidade é a curvatura de um tecido que une as três dimensões do espaço mais o tempo, Kaluza e Klein propuseram que tanto a gravidade quanto a força eletromagnética podem ser explicadas pela curvatura de um espaçotempo de cinco dimensões.

Hoje, os teóricos da teoria das cordasafirmam que todas as quatro forças fundamentais podem ser explicadas pelas dobraduras de um espaçotempo de 10 dimensões.

Mas essas teorias são complexas demais até mesmo para os físicos teóricos.

E aqui entram Kleihaus, Panagiota Kanti e Jutta Kunz, os três intrépidos proponentes de uma versão mais simples dos buracos de minhoca.

O fundamento é que, se existem outras dimensões, nós não as percebemos porque elas são pequenas demais.

O processo de compactar as seis dimensões que não percebemos – aquelas que completam o quadro de 10 dimensões da teoria das cordas – cria vários novos campos de força, um deles chamado campo dilaton.

Da mesma forma que a gravidade na teoria da relatividade depende da curvatura do espaçotempo, nessas novas teorias a gravidade depende da curvatura mais a curvatura elevada a uma potência.

Os três pesquisadores usaram esse termo extra para propor um buraco de minhoca que não precisa de antigravidade.

Recentemente cientistas propuseram uma forma para testar a ideia do Big Flash, um irmão mais novo do Big Bang, uma explosão de radiação que teria mudado a estrutura do espaçotempo nos primórdios do nosso Universo. [Imagem: Getty Images]

Procurando buracos de minhoca no espaço

O resultado assustaria Einstein, porque o buraco de minhoca resultante do novo estudo não pode nos levar para Plutão ou Andrômeda, mas apenas para outros universos.

Desafiador, mas altamente especulativo.

A menos que alguém possa encontrar indícios de que tal estrutura exista no nosso Universo, pairando por aí em algum lugar.

Os três pesquisadores acreditam que é possível.

É bom lembrar que estávamos falando de dimensões submicroscópicas, quando estamos interessados em algo por onde possa menos pelo menos uma nave espacial.

Os cientistas afirmam que a inflação do Universo pode ter espichado esses buracos de minhoca a ponto de eles superarem as dimensões humanas, como um ponto de tinta colocado sobre uma bexiga vai aumentando conforme a bexiga se enche.

"A inflação [do Universo] pode ter inchado os minúsculos buracos negros que permeiam o tecido submicroscópico do espaço," propõe Kleihaus.

Como encontrá-los? Olhando para o Universo, já que a presença de um buraco de minhoca macroscópico deverá representar uma mudança radical no campo de visão dos telescópios.

"Afinal de contas, a boca do buraco de minhoca é uma janela para outro universo," propõe o cientista.

Desde, é claro, que o buraco de minhoca esteja com a boca precisamente virada para a Terra.

Bibliografia:
Stable Lorentzian Wormholes in Dilatonic Einstein-Gauss-Bonnet Theory
Panagiota Kanti, Burkhard Kleihaus, Jutta Kunz
arXiv
http://arxiv.org/abs/1111.4049

Fonte : Inovação Tecnológica