Artigo sobre entropia dos buracos negros e a teoria do Cabelo Macio foram completados dias antes da morte do físico em março.
De acordo com o The Guardian, o último artigo do físico Stephen Hawking foi divulgado pelos físicos que o acompanharam nos projetos e nos seus esforços ao longo de uma carreira focada nos buracos negros e na relação destes com os objetos.
Este último trabalho de Hawking, que aborda o “paradoxo da informação“, foi concluído dias antes da sua morte. Agora, no dia 9 de outubro, o seu artigo foi publicado na biblioteca online arXiv.org.
De acordo com o The Guardian que ouviu Malcolm Perry, professor de física teórica em Cambridge e co-autor do artigo, o paradoxo da informação foi “o centro da vida de Hawking” durante mais de 40 anos.
As origens deste quebra-cabeças remontam ao início do séc. XX, à época de Albert Einstein, mais concretamente em 1915.
Nesse ano, o físico alemão publicava o último excerto da sua Teoria da Relatividade em que descrevia a origem da gravidade como efeitos de flexão do espaço-tempo da matéria. Para além dessa descrição, Einstein fez também previsões sobre buracos negros, revelando que estes podem ser definidos por três características – massa, carga e rotação.
Cerca de 60 anos depois, Hawking surgia com novas revelações, argumentando que estes buracos negros também têm temperatura e, como objetos quentes, perdem calor no espaço, levando à sua evaporação.
“Hawking descobriu que os buracos negros têm temperatura. Para objetos comuns, entendemos a temperatura como resultado do movimento dos constituintes microscópicos do sistema. Por exemplo, a temperatura do ar é devida ao movimento das moléculas: quanto mais rápido elas se movem, mais quente ela fica”, explicou Juan Maldacena, físico teórtico do Instituto de Estudos Avançados de Princeton.
Esta nova conclusão de Hawking criou um entrave em relação às regras quânticas que exigem que a informação nunca seja perdida. Portanto, uma nova questão surgia – Quando engolido por um buraco negro, o que acontece às partículas de um dado objeto?
“A dificuldade é que, se atirarmos para um buraco negro, parece que ele desaparece”, disse Perry. “Como é que as informações desse objeto podem ser recuperadas se o buraco negro desaparecesse?”, acrescentou.
Neste último artigo agora revelado, Hawking mostra como é que algumas informações podem ser preservadas através do aumento da temperatura do buraco negro pela entropia – conceito da termodinâmica que mede a desordem das partículas de um sistema físico.
A entropia de um buraco negro pode ser registada pelos fotões que circulam no horizonte de buracos negros, em pontos onde a luz não consegue escapar da intensa atração gravitacional. A teoria do cabelo macio nasce a partir deste pressuposto.
“O que este trabalho faz é mostrar que o cabelo macio pode explicar a entropia“, disse Perry. “É um passo no caminho, mas definitivamente não é a resposta completa. Temos um número menor de quebra-cabeças do que tínhamos antes, mas definitivamente ainda restam alguns assuntos desconcertantes”, acrescentou.
Perry contou ainda que, dias antes de concluírem o artigo, ligou a Hawking para lhe dar um atualização sobre as conclusões. A conversa foi uma das últimas da dupla.
“Foi muito difícil para Stephen comunicar mas expliquei onde tínhamos chegado. Assim que expliquei, ele simplesmente esboçou um enorme sorriso. Eu disse-lhe que estávamos a ir em direção a algo. E ele sabia perfeitamente o resultado final”, contou.
Marika Taylor, professora de física teórica na Universidade de Southampton e antiga aluna de Hawking afirmou que “o artigo propõe uma maneira de compreender a entropia de buracos negros astrofísicos baseados em simetrias do horizonte. Os próximos passos serão para mostrar que as suposições criadas são válidas”.
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