Um dos maiores dilemas da astrofísica é o paradoxo da informação – se os buracos negros realmente destroem cada pedaço de informação que entram neles.
Agora, os físicos poderiam, finalmente, chegar a uma forma de testar o paradoxo de uma vez por todas, ao acelerar uma onda de elétrons carregados negativamente através de uma nuvem de plasma.
O buraco negro dispensa apresentações. É aquele famoso objeto astrofísico na qual a sua massa concentrada vai engolir você, para nunca mais voltar.
Mas na década de 1970, os físicos, incluindo Stephen Hawking propuseram que buracos negros não eram necessariamente para sempre.
Graças às peculiaridades da mecânica quântica, as partículas de fato irradiam longe dos buracos negros, disse Hawking, o que significa que, teoricamente, os buracos negros podem evaporar lentamente, sumindo ao longo do tempo.
Isto coloca o paradoxo de que a informação – a codificação fundamental das coisas no universo – não pode simplesmente desaparecer. Isso é uma grande regra. Mas quando um buraco negro se evapora, para onde a sua barriga cheia de informações vai?
Uma pista pode ser encontrada na natureza da radiação Hawking descrito. Esta forma de radiação surge quando um par de partículas virtuais vem à existência contra a linha de não retorno de um buraco negro – o “horizonte de eventos“.
Normalmente, essas partículas emparelhadas anulam-se mutuamente. Mas, no caso de radiação Hawking, uma dessas partículas cai através do horizonte para o aperto gravitacional do buraco negro. A outra escapa para fora no Universo como uma partícula autêntica.
Os físicos têm teorizado que esta partícula que escapou preserva as informações de seus agradecimentos individuais para as peculiaridades da dinâmica quântica. Neste caso, o fenômeno do emaranhamento iria permitir que as partículas continuassem a partilhar uma ligação, mesmo separadas pelo tempo e espaço, deixando um legado duradouro do que quer que tenha sido devorado pelo buraco negro.
Para demonstrar isso, os físicos poderiam pegar uma partícula que escapou do horizonte de eventos de um buraco negro, e depois esperar que o buraco negro derramasse suas entranhas em muitos, muitos anos, para testar se há de fato uma correlação entre um dos fótons e seu gêmeo emaranhado. E isto não é relativamente prático.
Agora, Pisin Chen, da Universidade Nacional de Taiwan e Gerard Mourou da École Polytechnique, na França, descreveram um método um pouco mais fácil.
Eles sugerem que um espelho “high tech” acelerado deve oferecer a mesma oportunidade de separar partículas emaranhadas.
Isso soa estranho, mas é como um par de partículas existisse neste experimento hipotético e uma delas fosse refletida a partir do espelho acelerado, a medida que a outra ficasse presa na fronteira. Assim como pode acontecer em um buraco negro.
Uma vez que o espelho parasse de se mover, o fóton “preso” seria libertado, assim como a energia seria lançada a partir de um buraco negro.
O Espelho de Mourou e Chen seria feito por um laser pulsante de raios-X através de uma nuvem de gás ionizado em um acelerador de campo de plasma. O pulso deixaria um rastro de elétrons carregados negativamente, que serviria bem como um espelho.
Ao alterar a densidade do plasma numa escala suficientemente pequena, o “espelho” aceleraria longe do pulso de laser.
Tão inteligente quanto o conceito é, o experimento ainda está em sua fase de “bolha de pensamento”. Mesmo com métodos estabelecidos e equipamentos confiáveis, o emaranhamento é um negócio complicado de se medir.
E a radiação Hawking em si ainda precisa ser observada para se tornar uma coisa real.
No entanto, o modelo de Mourou e Chen e poderia ser construído utilizando a tecnologia existente e, como apontam os pesquisadores em seu artigo, também poderia servir para testar outras hipóteses sobre a física dos buracos negros.
Parece muito mais atraente do que esperar até o buraco negro tenha a boa vontade de vomitar sua partícula de volta em um longo tempo depois de engoli-la, pelo menos.
Esta pesquisa foi publicada na revista Physical Review Letters .