Buracos de minhoca – atalhos que, em
teoria, podem conectar pontos distantes do universo – podem estar
relacionados com o assustador fenômeno chamado emaranhamento quântico,
onde o comportamento das partículas pode estar conectado
independentemente da distância que as separa, dizem os pesquisadores.
Estas descobertas podem ajudar os cientistas a explicar o universo em todas as escalas.
Os cientistas têm procurado por muito
tempo desenvolver uma teoria que possa descrever como o cosmos funciona
na sua totalidade. Atualmente, os pesquisadores têm duas teorias
diferentes: a mecânica quântica e a relatividade geral, que podem,
respectivamente, explicar o universo em sua escala mais ínfima e sua
escala maior. Atualmente, várias teorias concorrentes procuram conciliar
a dupla.
Uma previsão da teoria da relatividade
geral concebida por Einstein envolve buracos de minhoca, formalmente
conhecidos como pontes de Einstein-Rosen. Em princípio, essas
deformações no tecido do espaço e do tempo podem se comportar como
atalhos que ligam quaisquer buracos negros no universo, tornando-se um
grampo comum da ficção científica. [Buracos de minhoca são a melhor aposta para viagens do tempo]
Curiosamente, a mecânica quântica
também tem um fenômeno que pode vincular objetos, como elétrons,
independentemente de quão longe eles estão – o entrelaçamento quântico.
“Isso é verdade mesmo quando os elétrons
estão a anos-luz de distância,” disse Kristan Jensen, físico teórico da
Universidade Stony Brook, em Nova York.
Einstein ironicamente chamou esta
conexão aparentemente impossível de “ação fantasmagórica à distância”.
No entanto, numerosos experimentos provaram que o entrelaçamento
quântico é real, e pode servir como base de futuras tecnologias
avançadas, tais como os computadores quânticos incrivelmente poderosos.
“O emaranhamento é uma das
características mais bizarras e mais importantes da mecânica quântica”,
disse Jensen. E se o emaranhamento realmente estiver ligado a buracos de
minhoca, poderia ajudar a conciliar a mecânica quântica com a
relatividade geral, os dois exemplos desse fenômeno, em escalas pequenas
e grandes.
Emaranhamento e buracos de minhoca
Recentemente, os físicos teóricos Juan
Martín Maldacena, do Instituto de Estudos Avançados de Princeton, e
Leonard Susskind, da Universidade de Stanford, argumentaram que buracos
de minhoca estão ligados com o emaranhamento quântico. Especificamente,
foi sugerido que os buracos de minhoca são pares de buracos negros que
estão entrelaçados um com o outro.
Buracos negros emaranhados podem ser
gerados de diversas maneiras. Por exemplo, um par de buracos negros
poderia, em princípio, ser feito simultaneamente, e este seria
automaticamente emaranhado. Alternativamente, a radiação emitida por um
buraco negro poderia ser capturada e, em seguida, cair em um outro
buraco negro, ligando os dois.
Maldacena e Susskind não só sugeriram
que buracos de minhoca são buracos negros emaranhados, mas também
disseram que o emaranhamento em geral está ligado a buracos de minhoca.
Eles conjecturaram que partículas entrelaçadas, como elétrons e fótons,
estão ligados por minúsculos buracos de minhoca.
À primeira vista, tal afirmação pode
parecer absurda. Por exemplo, o emaranhamento funciona mesmo quando a
gravidade não é conhecida por desempenhar um papel.
Agora, dois grupos independentes de pesquisadores sugerem que o emaranhamento pode de fato estar ligado a buracos de minhoca.
Hologramas e buracos de minhoca
Jensen e seu colega físico teórico
Andreas Karch, da Universidade de Washington, EUA, investigaram como
pares emaranhados de partículas se comportam em uma teoria
supersimétrica, que sugere que todas as partículas subatômicas
conhecidas têm partículas “superparceiras” ainda não observadas. A
teoria era uma proposta para ajudar a unir a mecânica quântica e a
relatividade geral. Uma ideia nesta teoria é que, se alguém
imaginar certos sistemas quânticos existindo apenas em três dimensões, o
seu comportamento pode ser explicado por objetos que se comportam nas
quatro dimensões que a relatividade geral descreve o universo como tendo
– as três dimensões do espaço, e a quarta de tempo. Esta noção de que
ações nesse universo podem surgir a partir de uma realidade com menos
dimensões é conhecida como holografia, semelhante à forma como
hologramas bi-dimensionais podem dar a ilusão de três dimensões.
Jensen e Karch descobriram que se um
par emaranhado for imaginado em um universo com quatro dimensões, eles
se comportam da mesma forma como buracos de minhoca em um universo com
uma quinta dimensão extra. Essencialmente, eles descobriram que o
emaranhamento e buracos de minhoca podem ser a mesma coisa.
“Pares emaranhados são as imagens
holográficas de um sistema com um buraco de minhoca”, disse Jensen. “Há
certas coisas que aceleram o coração de um cientista, e acho que essa é
uma delas”, disse Jensen. “Uma coisa realmente interessante é que esses
resultados podem nos ajudar a entender melhor a relação entre o
emaranhamento e o espaço-tempo.” [LiveScience]
