É possível recriar um buraco negro em laboratório?

Os buracos negros são objetos espaciais fascinantes, que são estudados há bastante tempo e ainda apresentam diversos mistérios. Especialistas se dedicam a pesquisar intensamente sobre sua formação, propriedades e diversos detalhes. Por mais que já descobrimos muitas informações sobre eles, ainda existem diversos pontos que são um enigma para a humanidade e os cientistas.

Por isso, criar um buraco negro de origem não cosmológica, ou seja, de forma artificial, representaria um marco na história da ciência. Isso ajudaria a responder questões essenciais sobre a mecânica quântica e a natureza ainda inexplicável da gravidade, por exemplo. A “fabricação” de um buraco negro ainda reforçariam teorias multidimensionais, sendo uma prova de que há mais dimensões do que conhecemos.

Contudo, será que é possível recriar um buraco negro em laboratório? E mais do que isso: em caso positivo, seria um experimento seguro? Veja na matéria abaixo mais informações e respostas para essas questões.

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É possível recriar um buraco negro em laboratório?

Buracos negros são regiões escuras do espaço que possuem uma gravidade tão forte que não deixam nada escapar, nem mesmo a luz. São objetos espaciais extremamente densos e misteriosos, capazes de distorcer o espaço-tempo, e que não emitem radiação eletromagnética.

Eles podem ser observados indiretamente por meio de raios-x, ondas gravitacionais ou visualização do disco de acreção. Sua superfície é chamada de horizonte de eventos, e a velocidade de escape para fora de um buraco negro é maior que a velocidade da luz.

Por mais incrível que pareça, é, sim, possível recriar um buraco negro em laboratório. O maior e mais potente acelerador de partículas do mundo, o Grande Colisor de Hádrons (LHC em inglês), pode, teoricamente, gerar microburacos negros. Esse feito seria muito importante para ajudar a responder diversos mistérios da física.

Simulações de laboratório

Recentemente, apareceram na mídia muitas notícias a respeito do desenvolvimento de buracos negros sintéticos, ou mesmo simulações da emissão de Hawking de um buraco negro. Por mais que essas abordagens científicas sejam interessantes, elas ainda são simulações.

As “simulações de buracos negros em laboratório” geralmente são recriações de características de um buraco negro utilizando sistemas físicos conhecidos – como uma câmara de glicerina para qual são passadas as ondas sonoras.

De forma simples, eles simulam uma qualidade específica de um buraco negro. Apesar de isso ser bastante útil em termos experimentais, ainda não são buracos negros propriamente ditos.

Onde isso seria possível e como seria esse objeto?

O Centro Europeu de Pesquisas Nucleares (Cern) possui o Grande Colisor de Hádrons (LHC em inglês), o maior e mais potente acelerador de partículas existente. O Cern realiza também simulações de buracos negros, porém, tendo como base colisões entre partículas subatômicas que poderiam gerar um microburaco negro “real”.

Mesmo que seja uma realidade bastante remota, teoricamente, ainda seria possível criar um microburaco negro no Cern. Seriam objetos muito pequenos, menores do que o tamanho de um átomo de hidrogênio, nada parecido com os supermaciços encontrados no Universo, com milhões de massas solares. Existem fortes evidências experimentais da existência de buracos negros supermaciços, porém, os minúsculos não foram encontrados.

Quando o assunto é microburacos negros, a física quântica é essencial. A caracterização explica que eles estão em temperaturas muito altas e emitem radiação, a chamada radiação de Hawking. Quanto menores eles são, mais quentes ficam, o que acaba causando sua completa evaporação.

O microburaco negro possível do Cern

O LHC não deve gerar buracos negros no sentido cosmológico, iguais aos que estão espalhados pelo Universo. Contudo, algumas teorias mostram que deve ser possível a formação de pequenos buracos negros “quânticos”, que são gerados a partir da colisão de partículas muito energéticas. O que de fato acontece no Cern são várias simulações computacionais desses buracos negros.

De forma hipotética, os microburacos negros feitos no Cern teriam massas com cerca de 0,00001 grama e seriam trilhões de vezes menores do que um próton. Para finalizar, eles se desintegrariam praticamente de maneira instantânea. Além disso, sua observação experimental seria importante para nossa compreensão do Universo, e seria totalmente segura.

Inofensivos e inocentes

A diretora-geral do Cern, Fabiola Gianotti, explicou em 2015 sobre a possibilidade de criação de microburacos no LHC, dizendo que nenhum acelerador de partículas da Terra pode se igualar à energia, intensidade e processos catastróficos associados aos buracos negros do espaço. Porém, Fabiola já previa que seria possível o surgimento de buracos negros quânticos, microburacos negros que seriam “inofensivos e inocentes” segundo ela.

Gianotti também deixou claro que, caso os minúsculos buracos negros aparecessem, isso seria “muito importante do ponto de vista científico, porque eles indicariam que nosso mundo tem mais dimensões espaciais do que as três que conhecemos”.

Na natureza, a colisão de partículas altamente energéticas é uma ocorrência comum, que não destrói o planeta. Caso as colisões criadas no LHC produzissem microburacos negros, eles dificilmente interagiriam com outras partículas, e não teriam sua massa aumentada.

Sua meia-vida também seria muito curta, fazendo com que ele evaporasse em vez de crescer. Ele se desintegraria de forma rápida e não violenta, criando diversos marcadores nos detectores do Cern que os identificariam facilmente.

Fonte: The Conversation.

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