Uma das teorias mais desafiadoras de Stephen Hawking é confirmada

Ao simular o horizonte de eventos de um buraco negro através de uma cadeia de átomos, alguns pesquisadores britânicos recentemente revelaram que a radiação de Stephen Hawking realmente pode existir conforme ele descreveu.

Os cientistas desenvolveram um análogo de buraco negro criado em laboratório para testar uma das teorias mais conhecidas de Hawking.

O experimento desenvolvido através de uma cadeia de átomos de arquivo único tem o objetivo de simular o horizonte de eventos de um buraco negro; isso aumentou ainda mais as evidências à teoria do físico, ou seja, que os buracos negros devem liberar um leve brilho de radiação de partículas virtuais que aparecem aleatoriamente perto de seus limites.

Além do mais, os pesquisadores identificaram que a maioria das partículas de luz ou fótons precisam ser elaboradas em torno das bordas dos monstros cósmicos. Essas descobertas foram publicadas pela própria equipe na revista Physical Review Research.

Entendendo a teoria

Conforme a teoria quântica de campos, não existe algo como um vácuo vazio. Ao invés disso, o espaço está cheio de pequenas vibrações e essas, caso sejam induzidas de energia suficiente, explodem casualmente em partículas virtuais, pares partícula-antipartícula que se desfazem rapidamente, produzindo luz.

No ano de 1974, o físico Stephen Hawking presumiu que a força gravitacional extrema sentida na boca dos buracos negros, seus horizontes de eventos; estabeleceria para os fótons, a existência dessa maneira.

De acordo com a teoria de Einstein, a gravidade alteraria o espaço-tempo de modo que os campos quânticos ficariam mais deformados cada vez que se aproximassem do imenso puxão gravitacional da individualidade de um buraco negro.

Por conta da estranheza e, ao mesmo tempo, incerteza da mecânica quântica, essa variação cria bolsões desiguais de tempo em movimento distinto e picos subsequentes de energia em todo o campo.

Esses conflitos de energia são o que fazem com que as partículas virtuais não pareçam nada com as franjas dos buracos negros, antes de se aniquilarem para criar um brilho fraco chamado radiação de Hawking.

O interesse dos físicos na previsão de Hawking dá-se pelo motivo de ela ser feita no limite máximo das duas teorias grandiosas, porém, atualmente irreconciliáveis, da física: a teoria da relatividade geral de Einstein, que relata sobre o mundo dos grandes objetos; e a mecânica quântica, que minucia o comportamento estranho das menores partículas.

Em uma ocasião, outro experimento de cadeia atômica obteve um feito semelhante. Desta vez, ajustou-se a facilidade para que os elétrons pudessem saltar de um átomo para o próximo na linha, desenvolvendo assim uma versão sintética do horizonte de eventos de deformação espaço-temporal de um buraco negro.

Após ajustar essa cadeia para que metade dela caísse sobre o horizonte de eventos simulado, os pesquisadores notaram um pico de temperatura na cadeia, visto que, esse resultado imitou a radiação infravermelha produzida em torno dos buracos negros.

A descoberta faz parecer que a radiação de Hawking poderia aflorar como um efeito do emaranhamento quântico entre as partículas posicionadas de dois lados de um horizonte de eventos.

Mas, curiosamente, o efeito só surgiu após a amplitude dos saltos transitar de algumas configurações estabelecidas de espaço-tempo plano para uma deformada, impondo que a radiação do físico necessita de uma mudança nas configurações específicas de energia do espaço-tempo para enfim ser produzida.

Como as distorções gravitacionais desenvolvidas pelo buraco negro estão ausentes do modelo, significa que a radiação real de Stephen Hawking, não está clara. Contudo, essa situação chama atenção para uma parte da física nunca explorada.