Pela primeira vez, físicos simularam com sucesso o que aconteceria com os buracos negros em um mundo de cinco dimensões. Segundo a publicação, divulgada na Physical Review Letters, o resultado de seus comportamentos sugere que eles poderiam ameaçar a nossa compreensão fundamental de como o Universo funciona.

A simulação sugeriu que, caso o nosso Universo seja composto de cinco ou mais dimensões – algo que os cientistas têm lutado para confirmar ou refutar – a teoria geral da relatividade de Einstein – base da Física Moderna, endossada nas últimas semanas após a descoberta das ondas gravitacionais – estaria errada. Em outras palavras, os buracos negros de cinco dimensões teriam gravidade tão intensa, que as leis da física, da maneira que conhecemos, iriam desmoronar.

Em um Universo de cinco dimensões, os físicos acreditam que os buracos negros seriam mais como anéis muito finos, e não buracos em si. À medida que evoluem, eles podem dar origem a “protuberâncias” que se tornam cada vez menores ao longo do tempo e, no fim, quebram-se para fora, formando miniburacos negros em outros lugares.

A teoria desses buracos negros em forma de anel (ou “anéis negros”) foi proposta pela primeira vez em 2002, mas até agora ninguém havia sido capaz de simular com sucesso sua evolução. Isso foi possível, agora, graças ao supercomputador COSMOS, da Universidade de Cambridge, no Reino Unido. Ele é o maior computador de memória compartilhada na Europa, capaz de realizar 38,6 trilhões de cálculos por segundo.

O problema com os buracos negros de cinco dimensões é que acredita-se que eles sejam constituídos por “anéis ultragravitacionais”, nos quais a gravidade é tão intensa que dá origem a um estado conhecido como singularidade nua. Esse é um evento tão estranho que ninguém sabe realmente o que pode ocorrer nele, exceto que as leis da relatividade geral não se aplicam mais.

 

A teoria geral da relatividade de Einstein é baseada em como nós pensamos que a gravidade governa o comportamento do Universo. Sabemos que a matéria no Universo distorce o tecido circundante do espaço-tempo, e esse efeito deformação é ao que nos referimos como gravidade. Desde que foi proposta pela primeira vez, há 100 anos, a relatividade geral passou em todos os testes, pois tudo o que observamos no Universo segue suas estipulações. Porém, tal singularidade pode trazer alguns problemas.

Universidade de Cambridge

Universidade de Cambridge

Em um Universo de quatro dimensões (a quarta dimensão é o tempo), a singularidade seria o ponto de um buraco negro onde a gravidade é mais intensa – o centro – cercado pelo horizonte de eventos na beira do buraco negro. “Enquanto a singularidade ficar escondida atrás de um horizonte de eventos, não causará problemas, mantendo a relatividade geral. Enquanto essa conjectura de censura cósmica for válida, podemos prever com segurança o futuro dos buracos negros”, explica o físico teórico Markus Kunesch, da Universidade de Cambridge.

 

Mas e se a singularidade pudesse existir fora do horizonte de eventos de um buraco negro? “Se existissem singularidades nuas, a relatividade geral seria quebrada. E se a relatividade geral se romper, ela iria virar tudo de cabeça para baixo, porque já não teria qualquer poder preditivo. Assim, ela já não poderia ser considerada uma teoria suficiente para explicar o Universo”, disse Saran Tunyasuvunakool, membro da equipe.

Portanto, se o nosso Universo tiver apenas quatro dimensões, a teoria é válida e buracos negros em forma de anel e a singularidade nua não existiriam. Mas os físicos já propuseram que o nosso Universo poderia ser composto de até 11 dimensões. O problema é que como os seres humanos só podem perceber três, a única maneira de confirmar a existência de mais dimensões é através de experimentos de alta energia, como os realizados pelo Large Hadron Collider (Grande Colisor de Partículas). “Se a censura cósmica não sustentar dimensões superiores, então talvez precisaremos olhar o que há de tão especial em um Universo de quatro dimensões”, concluiu T