Publicidade

O que é um buraco de minhoca?

Por| Editado por Patricia Gnipper | 29 de Março de 2022 às 16h08

Link copiado!

deselect/Pixabay
deselect/Pixabay

Um buraco de minhoca é um objeto que, em teoria, cria uma “fenda” no espaço-tempo, servindo de atalho entre dois pontos distantes no universo. Embora pareçam coisa de ficção científica, os buracos de minhoca são possíveis na Teoria da Relatividade Geral de Albert Einstein. Mas será que existem mesmo? Afinal, o que é um buraco de minhoca?

Certamente, eles existem enquanto soluções matemáticas para alguns problemas da Relatividade Geral, então alguns assumem que é possível encontrá-los em algum lugar do universo. Por outro lado, isso parece muito improvável, porque buracos de minhoca não devem durar muito tempo.

O que é um buraco de minhoca?

Continua após a publicidade

Quando Einstein publicou suas teorias no início do século XX, os cientistas descobriram que o espaço e o tempo são indivisíveis, isto é, são parte da mesma estrutura chamada espaço-tempo. Tudo no universo está nessa “malha”, inclusive nosso planeta e nós, os seus habitantes.

O espaço-tempo é mais ou menos como uma grande esponja — dessas de lavar louça ou preencher travesseiros. Podemos apertá-la e esticá-la, e, quando fazemos isso, a estrutura da esponja ao redor do local pressionado (ou esticado) se move um pouco.

Imagine que apertamos, com os dedos, dois lados opostos da esponja até que eles se aproximem o máximo possível, a ponto dos dedos quase encostarem um no outro. Claro, eles não podem de fato se tocar porque há uma camada de esponja entre eles, mas esses pontos pressionados ficaram bem próximos.

Se você tiver uma agulha pequena, poderia atravessar a esponja enquanto esses pontos estão pressionados um contra o outro. Mas, se você soltá-los e deixar o material voltar ao seu formato original, a agulha pode não ser grande o suficiente para entrar por um lado e sair pelo outro.

Continua após a publicidade

O espaço-tempo é muito maior que qualquer esponja, mas a analogia é útil para entender como os buracos de minhoca funcionam. É como se alguém pudesse apertar dois pontos distantes do universo, espremendo a malha do espaço-tempo até que eles se aproximem.

Assim, o buraco de minhoca não é exatamente um atalho, pois o espaço dentro deles ainda é o mesmo. A distância entre os pontos foi apenas comprimida — assim como a esponja não desaparece entre seus dedos, apenas se contrai em si mesma por causa dos vãos de seu material

Como resultado, o buraco de minhoca pode levar um objeto — ou nave — de um lugar para outro em tempos mais curtos do que se levaria em uma viagem usual. Se pudéssemos controlar o espaço-tempo como quiséssemos, poderíamos construir um buraco de minhoca capaz de nos levar a milhões de anos-luz de distância em poucos minutos.

Continua após a publicidade

Isso nos leva a uma série de possibilidades, tais como buracos de minhoca que levam a outras galáxias e talvez até mesmo a outros universos. Qualquer coisa que entrasse em uma das “bocas” desse buraco poderia sair pela outra “boca”, como em um túnel.

Não é à toa que essa ideia está presente não apenas na ficção científica, mas também em trabalhos acadêmicos de muitos cientistas. Se a matemática da Relatividade Geral permite essa “extravagância” teórica, então é possível que buracos de minhoca realmente existam.

Pense que nem mesmo Einstein levava muito a sério a existência de buracos negros, previstos pela sua própria teoria. Hoje já é mais que certo que eles, de fato, existem — aliás, já temos até mesmo imagens, algo impensável algumas décadas atrás.

Buracos de minhoca existem?

Continua após a publicidade

Os buracos de minhoca certamente existem como métricas e topologias possíveis no espaço-tempo, ou seja, os físicos teóricos podem resolver as fórmulas de Einstein criando alguns desses objetos. Na geometria de Schwarzschild, por exemplo (animação acima) um buraco negro, um buraco branco e dois universos conectados em seus horizontes por um buraco de minhoca.

Infelizmente, o buraco de minhoca de Schwarzschild se parte ao meio devido à instabilidade, como observamos na animação. Na maioria das representações gráficas desse objeto, eles estão conectados, como na imagem em destaque (o X vermelho e rosa dentro do contorno amarelo), mas trata-se de uma "ilusão"do sistema de coordenadas.

Na realidade, o buraco de minhoca de Schwarzschild possui uma imensa gravidade que impele o buraco de minhoca a se alongar em direção às estremidades e a encolher em torno de seu meio. O único meio de impedir que encolha no meio até o colapso é usando algo conhecido como “matéria exótica”, que possui massa/densidade/energia negativa.

Continua após a publicidade

Sem uma enorme quantidade de energia negativa e pressão positiva, os buracos de minhoca desapareceriam antes mesmo que alguém tentasse atravessá-los — ou, pior, durante a travessia, destruindo o corpo do infeliz viajante. Infelizmente, ainda não sabemos se a matéria exótica existe, mas os cientistas não descartam a possibilidade de encontrá-la.

Há outros modelos matemáticos para propor como os buracos de minhoca poderiam se formar, cada modelo descrevendo diferentes propriedades. Embora cientistas levem a sério essas ideias, nenhum deles acha que vamos encontrar um buraco de minhoca tão cedo.

Viagem no tempo?

Continua após a publicidade

Buracos de minhoca também aparecem na ficção científica como “máquinas do tempo”, mas será que isso tem embasamento científico? Bem, mencionamos no início que o espaço e o tempo são indivisíveis. Isso significa que viajar pelo espaço é também viajar pelo tempo. Mas as coisas não são tão simples assim.

Tome um buraco negro como exemplo. Ele é um objeto tão denso que o espaço-tempo ao seu redor é deformado, de modo que experimentaríamos ali uma passagem de tempo diferente — como no filme Interestelar (2014). O tempo passaria mais devagar para nós em relação aos habitantes da Terra.

Esse efeito estranho da passagem do tempo acontece até mesmo em corpos menos massivos, como nosso planeta. A gravidade da Terra faz com que os relógios na superfície não marquem o mesmo tempo que relógios em órbita, algo já comprovado por satélites. Por isso, alguns cientistas cogitam que buracos de minhoca permitiriam viagens no tempo.

Contudo, essa ideia já foi contestada por físicos como Stephen Hawking. Outros mais otimistas afirmam que viajar no tempo por meio de buracos de minhoca não é impossível, mas altamente improvável. Se é extremamente difícil formar um buraco estável e atravessável, transformá-lo em máquina do tempo é ainda mais complexo.

Continua após a publicidade

Qual a diferença entre buraco negro e buraco de minhoca?

Existem muitas diferenças entre buraco negro e buraco de minhoca, e talvez a mais óbvia seja que os buracos negros já foram comprovados pela ciência. Por outro lado, um buraco minhoca poderia (teoricamente) aparecer espontaneamente ou ser criado em laboratório, enquanto um buraco negro é a consequência de um objeto acumular muita massa em pouco espaço.

Quando estrelas muito massivas explodem em supernova, elas deixam para trás um núcleo superdenso, capaz de atrair novamente para si parte da matéria dessa mesma explosão. Se o núcleo ultrapassar um determinado limite de massa, ele se transformará em um buraco negro.

Continua após a publicidade

Na prática, significa que muita matéria foi espremida em um pequeno objeto, de modo que o seu campo gravitacional é tão poderoso que nem mesmo os fótons de luz podem escapar. Essa é a definição mais simples de um buraco negro. Não o enxergamos porque a luz não reflete em sua superfície — ela fica presa naquela intensa gravidade.

Se as coisas ficam presas no buraco negro, significa que eles não têm um “outro lado”. O centro gravitacional fica no centro físico do objeto, onde alguns físicos acreditam que está a singularidade: um ponto infinitamente pequeno e infinitamente denso. Qualquer coisa que caia no buraco negro, ficará presa ali, enquanto os buracos de minhoca possuem uma “saída”.

Em outras palavras, enquanto o buraco de minhoca nos levaria a outro lugar, um buraco negro apenas nos prenderia dentro de algo chamado horizonte de eventos (mas não antes de dilacerar nosso corpo até separar os elétrons de nossos átomos).

Continua após a publicidade

Isso não significa que os buracos de minhoca sejam um “mar de flores”, mesmo que exista a quantidade de energia necessária para mantê-lo estável. É que, talvez, eles não possam realmente levá-lo para lugar algum, e você pode acabar sendo enviado para o outro lado e, em seguida, puxado de volta para a boca por onde entrou.

Se isso acontecer, você ficaria nesse vai-e-vem, de um lado para o outro, até perder velocidade e morrer na “garganta”, ou seja, o ponto central. Bem, ao menos teria um vislumbre do outro lado do buraco de minhoca, que talvez seja uma galáxia incrível, ou mesmo outro universo!

Fonte: Com informações do Prof Andrew Hamilton, Universidade de Colorado em Boulder