Por um ‘Wormhole’ Transitável

“A ideia metafísica de infinito, concebe-o como um absoluto que persiste em si mesmo – para além do finito. Como a ‘negação do finito’ não faz parte da identidade do absoluto – o limite que o separa deste…é externo a si próprio. Já no caso do ‘infinito matemático‘, ao contrário, este limite é imanente. Desse modo…podemos dizer que o infinito matemático é seu próprio limite”  (Slavoj Zizek – ‘Menos que Nada’)  

KarlSchwarzschild01

Karl Schwarzschild (1873-1916)

Buraco negro (o princípio)

Quase imediatamente…após Einstein ter desenvolvido a Relatividade Geral, Karl Schwarzschild encontrou solução matemática para equações relativísticas – que descreviam tal objeto.

Foi somente muito mais tarde, na década de 30, com o trabalho de cientistas como Oppenheimer, Volkoff e Snyder,  que se começou a pensar… seriamente, na possibilidade de que tais objetos pudessem realmente existir no Universo.

Esses pesquisadores mostraram que — quando uma estrela suficientemente massiva consome todo o seu combustível… ela perde a capacidade de sustentar o encolhimento por sua própria atração gravitacional, desabando, então, sobre si própria, e criando um buraco negro.

(O nome “buraco-negro” foi inventado por John Archibald Wheeler – e parece ter ficado – mesmo por ser muito mais atraente dos que os anteriores. Antes de Wheeler, esses objetos eram conhecidos como “estrelas congeladas“)

Raio de Schwarzschild

Um buraco negro, em linhas gerais, é uma região do espaço dentro da qual uma grande quantidade de matéria é comprimida… num volume bastante pequeno, talvez pontual.

Como a atração gravitacional tem uma dependência com a distância (r) de 1/r2 , quanto mais próximos, maior a atração gravitacional a que estaremos sujeitos.

Contudo, a distâncias maiores do que o ‘raio de Schwarzschild’, a atração gravitacional é a mesma de um corpo normal de mesma massa.

Por exemplo, um buraco negro com massa de uma bola de tênis terá, se       a distância for de alguns centímetros… a mesma atração gravitacional       de uma bola de tênis comum. Ou seja, o problema de um ‘buraco negro’ depende de quão próximo nos encontramos dele.

Para quantificar qual é a distância “segura” de um corpo a um buraco negro, define-se o raio de Schwarzschild como sendo a distância na qual a luz  (com velocidade c)  já  não conseguiria escapar de seu campo gravitacional. Por exemplo, um BN de massa igual a massa do Sol, possui raio de Schwarzschild de aproximadamente 3 km. Contudo, se estivermos a mesma distância que nos encontramos hoje do Sol…sentiríamos a mesma atração gravitacional que sentimos hoje.

Condições para a formação de um BN

As estrelas nascem…evoluem e morrem. A fase final da evolução de uma estrela vai depender de sua massa inicial, e se elas evoluem isoladas ou em um sistema binário fechado (em que as estrelas estão próximas entre si). Estas fases são:

1. Se a massa inicial da estrela for menor que  3M  (onde M é a massa do sol),  depois  da fase de gigante vermelha, a estrela perde massa, dando origem a uma anã branca com m < 1,4M  (os átomos perdem seus elétrons pela degenerescência eletrônica);

2. Se a massa inicial for maior que 3M, a estrela, após a fase de gigante vermelha, explode como supernova, podendo, ou não, ter um “caroço” no centro.  Se a massa deste caroço central for menor que 2M… ele se transforma numa ‘estrela de neutrons (elétrons e prótons se fundem em neutrons pela degenerescência nuclear);

3. Se massa remanescente após a explosão de supernova for maior que 2M,                            esta colapsa em um buraco negro.

Se a estrela evolui num sistema binário fechado — há transferência de matéria entre as estrelas, de forma que, muitas vezes…  —  uma delas acumula grande massa … provocando sua explosão em ‘supernova‘.

O resultado mais provável é a formação de uma ‘estrela de neutrons‘ a partir do ‘caroço‘… que sobra dessa explosão. Mas… existem sistemas duplos — como Cygnus X-1…  —  em que a componente compacta parece ser um buraco negro.

Horizonte de Eventos

Na relatividade geral, a gravidade é uma manifestação da curvatura do espaçotempo. Objetos massivos distorcem as dimensões do espaço e tempo de tal forma, que as regras normais da geometria não se aplicam mais. Perto de um buraco negro, esta distorção do espaço é extremamente intensa, provocando o aparecimento de estranhas propriedades. Em particular, um buraco negro tem algo que se chama horizonte de eventos – uma superfície esférica que marca as fronteiras do buraco negro.

Você pode pensar no horizonte de eventos como um lugar em que a velocidade de escape é igual à velocidade da luz. Fora do horizonte de eventos, a velocidade de escape é menor do que a da luz, mas se você se encontrar dentro do horizonte de eventos, nunca mais poderá escapar. Na verdade, uma vez cruzado o horizonte de eventos…você está inexoravelmente fadado a se aproximar cada vez mais da “singularidade” – localizada no centro do BN.

horizonte de eventos

O horizonte tem algumas propriedades geométricas realmente estranhas. Para     um observador imóvel a certa distância     do buraco negro, o horizonte de eventos parece uma tranquila superfície esférica. Mas, quanto mais próximo do horizonte,   ele se move a uma velocidade espantosa.

Na verdade, se expande à velocidade da luz! … Isto explica porque é tão fácil penetrar no horizonte, mas impossível retornar. Como o horizonte está se movendo à velocidade da luz — para poder escapar de volta através dele, teria que se viajar a uma (proibida) velocidade superior à da luz. Como, de acordo com a Relatividade, não se pode superar a velocidade da luz, também não se pode escapar do bn.

Uma vez dentro do horizonte, o espaçotempo é tão distorcido…que as coordenadas que descrevem a distancia radial e tempo trocam suas posições – ou seja, a coordenada que descreve a sua distancia do centro, r, passa a ser uma coordenada do tipo tempo…e a coordenada t passa a ser do tipo espacial.

Uma consequência disso é que se torna impossível evitar o deslocamento no sentido de valores cada vez menores de r… da mesma forma como, normalmente, não se consegue evitar o deslocamento do tempo para o futuro. Tentar evitar o centro de um buraco negro, depois de penetrar seu horizonte, portanto, é como tentar evitar a próxima segunda-feira.

Construindo um Wormhole

— A única maneira de se impedir o colapso gravitacional, que gera buracos negros — e evitar a ocorrência do horizonte de eventos, seria distribuindo algum tipo de matéria através do wormhole, de modo a manter sempre sua ‘boca aberta’.

Uma das maiores dificuldades impostas à construção de um ‘wormhole transitável‘ se encontra na enorme tensão necessária para mantê-lo aberto, empurrando, para fora, suas paredes.

Concretamente…uma restrição que advém da análise da aplicação da equação gravitacional de Einstein, impõe que a tensão radial exceda a densidade de massa-energia. A matéria que satisfaz tal condição é denominada matéria exótica.

A natureza exótica dessa matéria é especialmente problemática devido às implicações para as medições efetuadas por observadores, que se movem através da garganta  — com uma velocidade radial próxima à da luz.

Se a velocidade for suficientemente elevada, o viajante medirá uma ‘densidade de energia negativa’. Isto não significa, porém, que a matéria exótica tenha, para um observador em repouso no interior do wormhole, também uma densidade de energia negativa. Densidade de energia é um conceito relativo, não absoluto. Num dado referencial pode ter um caráter negativo, e noutro, positivo.

A matéria exótica tem uma densidade de energia negativa, para um viajante que atravesse o wormhole a uma velocidade próxima da luz,     mas possui uma densidade de energia positiva, quando é medida por       um observador em repouso no referencial do wormhole.

A suposição da inexistência de densidades de energia negativas constitui, possivelmente, um preconceito profundamente enraizado na mente humana…devido à aparente falta de evidência experimental. No entanto, a Teoria Quântica de Campo prevê a existência destas densidades em certos estados de vácuo, como no já conhecido “efeito Casimir“.

Este efeito pode ser obtido recorrendo a duas placas condutoras que se encontrem muito próximas uma da outra. Devido às condições de fronteira impostas pela proximidade das placas, estas excluem certos comprimentos de onda de radiação das flutuações quânticas de vácuo, diminuindo a energia do mesmo.

Se medirmos a energia média entre as placas, obteremos um resultado interessante  –       os campos quânticos flutuantes têm um valor inferior a zero. Mas, conforme Einstein, energia e massa são equivalentes, logo, à energia negativa associada ao efeito Casimir’  deverá corresponder uma massa negativa.

É possível provar que, qualquer wormhole não-estático, e sem simetria esférica, é constituído por matéria cuja densidade de energia é negativa.

Uma análise qualitativa possível é a seguinte: um feixe luminoso que entra numa boca e emerge na outra tem uma secção eficaz, que inicialmente diminui e depois aumenta ao atravessar a garganta. — A conversão do decréscimo para o acréscimo da secção reta eficaz — só pode ser produzida pela repulsão gravitacional da matéria que constitui o wormhole – o que corresponde à existência de densidades de energia negativas.

Esta restrição viola algumas condições de energia que são fundamentais para a demonstração de alguns teoremas importantes sobre a existência     de singularidades.

Estabilidade de um wormhole transitável

A descoberta de que todos os wormholes necessitam de matéria exótica para mantê-los abertos suscitou uma intensa investigação em torno da violação das condições de energia, a qual prossegue ainda hoje. Paralelamente, gerou também, uma certa resistência no setor mais conservador da comunidade física, que, no entanto, já se reduziu consideravelmente.

Seria extremamente desconfortável para um viajante, interagir com matéria que apresente tensões elevadíssimas. E existem várias maneiras para proteger o viajante de tal interação. Morris e Thorne sugerem que poderíamos colocar – através do wormhole, um ‘tubo de vácuo’, com diâmetro muito menor do que o ‘raio da garganta’, e utilizar, nas paredes do tubo, tensões para evitar o acoplamento da matéria exótica com o viajante.

Essa possibilidade quebra a simetria esférica do wormhole — e teríamos de estudar as respectivas soluções das equações de campo de Einstein para um wormhole não-esférico.

De fato… Matt Visser descobriu soluções de wormholes cúbicos e poliédricos. – Essas soluções têm a vantagem do viajante não se deparar com matéria exótica pelo caminho.

Illustration by Gregory Manchess

Illustration by Gregory Manchess

A matéria exótica da qual o wormhole é feito (apesar das suas tensões…e densidade de energia enormes)…poderá se acoplar muito levemente com a matéria normal — tal como acontece com os neutrinos e as ondas gravitacionais.

Assim… na ausência de uma compreensão mais completa das propriedades da matéria exótica… se torna impossível estabelecer a análise concreta sobre a estabilidade do wormhole… em face de pequenas, ou grandes perturbações… – tais como as geradas pela travessia de uma nave espacial.

Estratégias práticas

Se é certo que buracos negros sejam uma consequência inevitável da evolução estelar…já não se pode afirmar que exista um mecanismo natural para a criação de wormholes.  A construção do wormhole é assunto muito problemático… Contudo, é possível imaginar 2 estratégias para sua construção: uma quântica e outra clássica.

A estratégia quântica é baseada nas ‘flutuações gravitacionais de vácuo‘... Estas são flutuações aleatórias e probabilísticas na curvatura do espaçotempo… devido às tensões entre ‘regiões espaciais adjacentes’, que – contínua e mutuamente … retiram e restituem energia. Pensa-se que  as  ‘flutuações de vácuo gravitacionais’  existem em todo o espaço, mas, seus efeitos são tão pequenos…que, com a atual tecnologia…é impossível detectá-los.

John Wheeler (1911-2008)

John Wheeler
(1911-2008)

Em 1955, John Wheeler combinou, de modo básico… – as leis da Relatividade   Geral com as da Mecânica Quântica… e deduziu assim, que… — para regiões na ordem da escala de Planck (1035 m) as ‘flutuações de vácuo são tão fortes, que o espaçotempo fervilha… – numa autênticaespuma quântica“…

(Imagine um observador voando nas alturas… – que vê o oceano por baixo como sendo perfeitamente plano – ao diminuir sua altitude de vôo… as ondas do mar passam a ser ligeiramente visíveis… e, descendo mais ainda… — depara-se com uma infinidade de ondas na superfície marinha.)

Segundo Wheeler, a ‘espuma quântica’ existe em qualquer região do espaçotempo, mas, para vê-la, seria necessário um hipotético supermicroscópio, que permitisse observar o espaço a escalas cada vez menores. Seria preciso descer da escala humana, da ordem de grandeza do metro, passando pela escala do átomo, 10-10m, e do núcleo atómico, 10-15m, até à escala de Planck, 10-35m.

A escalas relativamente grandes…o espaço seria observado como plano e suave, mas, ao aproximarmo-nos da escala de Planck, começaria a ondular ligeiramente, para culminar numa espécie de ‘ebulição’, correspondente a uma “espuma quânticaprobabilística. Poderíamos imaginar uma civilização avançadíssima a extrair um wormhole transitável dessa “espuma quântica“, expandindo-o até atingir dimensões macroscópicas.

Thomas Roman, outro estudioso do assunto, oferece mais uma perspectiva interessante. – Suponhamos que um ‘wormhole transitável’ pudesse se formar no Universo primordial por meio de flutuações quânticas. É possível que o ‘wormhole quântico‘ se converta num outro com dimensões clássicas… – no cenário inflacionário inicial.

Relativamente à estratégia clássica, poderíamos imaginar uma civilização extremamente avançada… – distorcendo o tecido do espaçotempo à escala macroscópica…para a construção de wormholes… – Seria preciso romper este tecido em 2 regiões, para depois costurá-las juntas.

Este romper do espaçotempo consiste no ‘imediato‘ surgimento de uma singularidade, governada, provavelvelmente, por leis de uma ainda incompleta ‘teoria de gravitação quântica‘… (A esse mecanismo dá-se o nome de ‘mudança topológica‘)

pontes de Einstein-Rose

Não sabemos se essas mudanças são exequíveis…até a elaboração da ‘teoria quântica gravitacional.

É claro que, o sonho de construir um wormhole depende da futura descoberta de um campo exótico, ou um estado quântico de campo, cuja tensãoexceda a densidade de energia à escala macroscópica.

Porém… mesmo que um campo exótico venha a estar disponível, existem outras dificuldades, nomeadamente: a) a possibilidade da mecânica quântica proibir uma mudança topológica do espaçotempo; b) a eventualidade dos wormholes poderem ser altamente instáveis; c) o eventual forte acoplamento da matéria exótica      com a normal…o que impediria a travessia.

Para concluir, podemos destacar o seguinte… Apesar de todas dificuldades apresentadas, não existe qualquer prova irrefutável proibindo a existência de wormholes como solução das equações de Einstein para a gravitação. Assim…não nos resta outra opção, senão admitir ‘wormholes transitáveis no espaçotempo’ como uma possibilidade digna de investigação.

textos base: ‘O que é um Buraco Negro?’ ‘Matéria Exótica’

consulta  ‘Wormholes Transitáveis no Espaço-tempo’ (2005) O esforço para descobrir a receita da ‘sopa primordial’ (maio/2007) Todos a bordo! Expresso ‘buraco de minhoca’ vai partir… (mar/2012)  ‘Buracos de minhoca podem unir 2 buracos negros’ (dez/2013) !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!(texto complementar)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

REVOLUÇÕES TEÓRICAS                                                                                                   Embora a termodinâmica e a cosmologia apontem para a “morte inevitável” de todas as formas de vida no universo, ainda existe esperança. Trata-se de uma lei da evolução que preconiza que, quando o ambiente muda radicalmente, a vida tem que se adaptar, fugir, ou morrer… A 1ª alternativa parece ser impossível… A última é indesejável… – Isso nos deixa com apenas uma escolha… fugir do universo.

Einstein-Rose

Muito embora, o conceito de abandonar nosso ‘universo moribundo‘  para adentrar um outro possa parecer uma loucura total a verdade é que não existe qualquer lei física que nos impeça … de entrar em um ‘universo paralelo’.

A teoria darelatividade geral’ de Einstein dá margem à existência de ‘buracos de minhoca’… ou portais – que conectam outros universos, por vezes chamados de ‘pontes de Eintein-Rosen‘… – Apenas ainda não se sabe se correções quânticas permitiriam a realização de tal jornada.

Teoria inflacionária…                                                                                                  Principal teoria consistente com os dados do WMAP, a teoria inflacionária, proposta por Alan Guth, em 1979, postula uma expansão turbinada do universo no início dos tempos.

A ideia do universo inflacionário explica, elegantemente, vários mistérios cosmológicos persistentes, incluindo o achatamento e a uniformidade do universo. Mas, considerando que ainda não se sabe o que motivou esse exponencial processo inflacionário…persiste a possibilidade de que possa ocorrer novamente… — em um ciclo interminável.

Essa é a ideia inflacionária caótica de Andrei Linde, da Universidade Stanford, segundo a qual de “universos pais” brotam “universos bebês”, em um ciclo contínuo e eterno. Assim como bolhas de sabão que se dividem em duas bolhas menores, os universos podem brotar constantemente de outros universos.

Mas, o que causou o big-bang… — e motivou tal                                 inflação?… Essa pergunta continua sem resposta.

Considerando que o big-bang foi um fenômeno tão intenso, temos que abandonar a teoria da relatividade geral, que forma a estrutura subjacente de toda cosmologia.  A  teoria  da gravidade de Einstein surge no instante do big-bang, e portanto não é capaz de responder às profundas questões filosóficas e teológicas geradas por aquele evento. Em se tratando dessas temperaturas incríveis, precisamos incorporar a teoria quânticaa outra grande teoria que emergiu no século 20, e que governa a física do átomo.

A teoria quântica e a teoria da relatividade de Einstein são opostas… A primeira governa o mundo do muito pequeno – o peculiar reino subatômico dos elétrons e quarks. Já a teoria da relatividade governa o mundo do muito grande, dos buracos negros e dos universos em expansão…Portanto, a relatividade não é apropriada para explicar o instante do big-bang, no qual o universo era menor do que uma partícula subatômica.

Naquele momento … seria de se esperar que os ‘efeitos da radiação’ suplantassem os da gravidade, e…sendo assim, precisamos de uma descrição quântica da gravidade. De fato, um dos maiores desafios               da física é unificar coerentemente essas teorias — com todas forças               do universo.

buraco-de-minhoca

Teoria de tudo…                          

Em Denver, na Universidade do Colorado … foi realizada a 1ª experiência para a procura de um universo paralelo, com talvez…apenas milímetros de distância um do outro.

…Os físicos procuravam por minúsculos desvios da lei de Newton – para a gravidade.

A luz de uma vela se dilui…   à medida que se dispersa, numa proporção equivalente … — ao inverso do quadrado de sua distância à fonte. — De forma similar, de acordo com a lei de Newton, a gravidade também se dispersa pelo espaço, e diminui da mesma maneira… – Esta lei é tão precisa que é capaz de guiar as nossas sondas espaciais através do sistema solar… Porém, ninguém sabe se ela funciona em escala milimétrica… Até o momento, tais experiências não deram resultado.

A fumaça é capaz de se expandir… e preencher uma sala inteira… sem entretanto se desvanecer no hiperespaço. Sendo assim, as dimensões superiores…se é que existem, devem ser menores que um átomo. Se o espaço de dimensões superiores fosse maior, deveríamos ver os átomos penetrando e desaparecendo, misteriosamente… em uma dimensão mais elevada – algo que não observamos no laboratório.

Nesse sentido…físicos da Universidade Purdue/Indiana buscam desvios ainda menores – para testar a lei no nível atômico, utilizando a nanotecnologia. Mas, outras possibilidades também estão sendo exploradas… – Em 2007… o acelerador de partículas de alta energia LHC (Large Hadron Collider)… – capaz de bombardear partículas subatômicas com a energia colossal…de 14 trilhões de elétron-volts – foi ativado.

Essa máquina gigantesca, com circunferência de 27 Kms – localizada na fronteira entre França e Suíça – trabalha com dimensões 10 mil vezes menores do que a de um próton. — Assim…os físicos esperam descobrir um grupo novo de partículas subatômicas que não aparecem desde o big-bang.

Além disso … o detector de ondas gravitacionais LISA (Antena Espacial de Inteferômetro a Laser), quando em órbita, será capaz de detetar ondas gravitacionais de choque emitidas menos de um trilionésimo de segundo após o big-bang. Ele terá 3 satélites orbitando o Sol, conectados por feixes de laser, formando um grande triângulo espacial…no qual cada lado terá 5 milhões de quilômetros.

Qualquer onda gravitacional que atingir o Lisa perturbará os lasers, e essa pequena distorção será captada por instrumentos, assinalando a colisão de 2 buracos negros…ou       a própria onda de choque do big-bang. Ele é tão sensível (capaz de medir distorções da ordem de um décimo do diâmetro de um átomo), que poderá… inclusive, testar vários   dos cenários propostos para o universo pré-big-bang.

Além do horizonte (de eventos)                                                                                               Hoje em dia, sabemos que também existem ‘buracos negros supermassivos’, um deles, inclusive, no centro da nossa galáxia… com uma massa de cerca de 3 milhões de sóis. Sondas através destes BNs … evidenciariam algumas questões ainda não resolvidas.

Gargantua

Em 1963, o matemático Roy Kerr demonstrou que um buraco negro girando rapidamente, não entraria em colapso, até se transformar em um mero ponto… Em vez disso, se tornaria um anel rotatório…  impedido de entrar em colapso gravitacional devido às forças centrífugas.

Todo buraco negro é cercado por um horizonte de eventos…ou, ponto de não retorno – a passagem pelo horizonte de eventos é uma viagem sem volta…  –  É de se imaginar que para uma viagem de ida e volta seriam necessários 2 desses buracos negros…O que acontece com alguém que passa pelo anel de Kerr, ainda é um assunto que gera polêmicas…

Alguns acreditam que o ato de entrar em um buraco de minhoca faria com que este se fechasse, tornando-se instável. A luz que caísse no BN seria desviada para o azul, criando   a possibilidade para quem passasse para um universo paralelo de ser literalmente fritado. Ninguém sabe ao certo, e por isso é necessário que se façam experiências.

Essa controvérsia esquentou no ano passado quando Stephen Hawking admitiu que cometeu um erro 30 anos atrás…quando apostou que os buracos negros devoram tudo, incluindo informação. Talvez a informação seja esmagada para sempre…ou talvez passe para o universo paralelo no outro lado do anel de Kerr. Segundo a mais recente ideia de Hawking, a informação não se perde totalmente. Mas, ninguém acredita que tenha sido proferida a palavra final a respeito dessa delicada questão.

Para obter dados extras a respeito de espaços-tempo estendidos até o ponto de ruptura, uma civilização avançada precisaria criar um “buraco negro lento“…Em 1939, Einstein analisou a massa rotatória de restos estelares que passavam por um lento processo de colapso gravitacional, tendo demonstrado que essa massa não entraria em colapso que resultasse em BN.

Uma civilização avançada, entretanto, poderia refazer esse experimento…coletando uma porção giratória de ‘estrelas de neutrons‘, com massa inferior a cerca de 3 sóis…A seguir, injetar-se-ia gradualmente material estelar nessa massa, forçando-a a entrar em colapso gravitacional. – Ao invés de progredir no processo de colapso, até se tornar um ponto, a massa estelar se transformaria em um anel,  possibilitando assim,  se observar a criação   de um buraco negro de Kerr, em câmera lenta.

Caso os anéis de Kerr se mostrem demasiadamente instáveis ou letais, poder-se-ia também cogitar em abrir buracos de minhoca por meio de matéria e energia negativas.

(Até mesmo buracos negros possuem energia negativa à sua volta… nas proximidades dos seus horizontes de eventos. Em princípio, isso poderia gerar grandes quantidades de energia negativa. No entanto, problemas técnicos relacionados à extração de energia negativa — tão perto de um buraco negro — são extremamente complexos.)

efeito atmosférica na quebra da barreira do som (imagem da internet)

efeito atmosférico na quebra da barreira do som (internet)

Matéria e energia negativas

Em 1988 Kip Thorne e colegas, do Instituto de Tecnologia da Califórnia, demonstraram que matéria ou energia   negativas  em quantidade suficiente, poderiam ser usadas na criação de um buraco de minhoca ‘atravessável‘, pelo qual se pudesse passar livremente, em uma viagem de ida… e volta — entre 2 pontos distante no espaço (…e, até no tempo).

A matéria e energia negativas seriam suficientes para manter a entrada do buraco de minhoca aberta para tal viagem…

Infelizmente, ninguém jamais viu a matéria negativa. Em princípio, ela deveria pesar menos que o nada, e cair para cima, em vez de para baixo. Mesmo que existisse quando a Terra foi criada, teria sido repelida pela gravidade terrestre, se deslocando para o espaço. Porém, a energia negativa já foi vista em laboratório, na forma do efeito Casimir.

Normalmente, a força existente entre 2 placas paralelas descarregadas deveria ser zero. Porém…se ‘flutuações quânticas’ fora das placas fossem maiores que flutuações entre as placas, uma ‘força de compressão’ resultante seria criada. As flutuações que empurram   as placas a partir de fora são maiores que as flutuações que as empurram para fora…a partir dos seus interiores. – Assim, essas placas descarregadas se atraem mutuamente.

Esse fenômeno foi previsto pela primeira vez em 1948, e registrado em 1958. No entanto,   a energia Casimir é minúscula, sendo inversamente proporcional à distância entre as placas elevada à 4ª potência…Para a utilização do efeito Casimir seria necessária uma tecnologia avançada para comprimir essas placas  –  até que a separação entre elas fosse extremamente pequena, de forma a gerar quantidade suficiente de energia negativa.

Uma outra fonte de energia negativa é o raio laser… Pulsos de energia laser contêm ‘estados comprimidos’, que são dotados tanto de energia negativa quanto de positiva.         – O problema é separar a energia negativa da positiva, dentro de um feixe de laser.

Buracos de minhoca (e suas várias aplicações)                                                                         Segundo a inflação, apenas algumas gramas de matéria seriam suficientes para se criar um universo bebê…pois a energia positiva da matéria anularia a energia negativa da gravidade… (Se o universo fosse fechado…  —  elas se anulariam em proporções exatas.)

wormhole

De certa forma, como enfatizou Gutho universo pode ser uma espécie de ‘refeição gratuita‘.

Por mais estranho que pareça, não é necessária nenhuma energia externa para a ‘criação total’ de um universo. Os universos bebês são em princípio criados, naturalmente, quando certa região do espaçotempo se instabiliza, entrando num estado… chamado defalso vácuo“…que desestabiliza a composição do espaçotempo.

Uma civilização avançada poderia fazer tal coisa, deliberadamente, ao concentrar energia em uma única região. Isso exigiria a compressão de matéria até uma densidade de 10e80 g/cm³, ou que ela fosse aquecida até uma temperatura de 10e²9ºK.

Para a criação de tais condições — necessárias à abertura de um buraco de minhoca com energia negativa, ou à criação dum falso vácuo, com energia positiva — talvez fosse necessário um ‘esmagador cósmico de átomos‘.

A princípio, mini-aceleradores de particulas (em construção), poderiam gerar bilhões de elétron-volts. Eles se utilizam de poderosos raios laser para obter energia de aceleração da ordem de 200 bilhões de elétron-volts por metro – novo recorde. O progresso é rápido, e a energia obtida aumenta 10 vezes a cada 5 anos.

Para atingir a energia de Planck (10e²8 eV) com essa tecnologia à laser, porém, seria necessário um esmagador de átomos com comprimento de 10 anos-luz…distância maior que a separação da nossa estrela mais próxima.

Em princípio, seria possível criar raios laser de energia ilimitada – os únicos empecilhos são a estabilidade do material e a fonte de energia. No laboratório, os lasers de ‘terawatt  (1 trilhão de watts) atualmente são comuns… e os depetawatt’ (1 quatrilhão de watts) estão se tornando lentamente factíveis.

Uma civilização avançada poderia criar enormes estações de laser nos asteroides e, a seguir, disparar milhões de raios laser contra um único ponto, criando temperaturas e pressões extremas, hoje inimagináveis.

Se os buracos de minhoca criados, segundo os passos descritos, forem muito pequenos, instáveis, ou se os efeitos da radiação forem demasiadamente intensos, então talvez se pudesse enviar apenas partículas de dimensões atômicas através deles.

Nesse caso, a civilização poderia adotar a derradeira solução: enviar uma “semente” de dimensões atômicas pelo buraco de minhoca, capaz de regenerar a civilização do outro lado. Esse processo é comumente encontrado na natureza…A semente de um carvalho,       por exemplo, é compacta, rugosa – e elaborada para sobreviver a uma longa jornada, e sobreviver fora da terra. Ela também contém todas informações genéticas necessárias   para a regeneração da árvore.

De forma semelhante, uma civilização avançada poderia enviar informação suficiente… – pelo ‘buraco de minhoca para a criação de um ‘nano-robô’ – uma máquina de dimensões atômicas auto-replicadora, construída com nanotecnologia. – Com tamanho molecular, o artefato seria capaz de viajar a uma velocidade próxima da luz…pousar em uma lua árida, e utilizar a matéria-prima local para criar uma fábrica química capaz de gerar autocópias.

Essa foi a base para o filme 2001 de Kubrick … provavelmente a descrição ficcional mais cientificamente precisa do encontro com ‘vida alienígena’… – Ao invés de discos voadores, ou ‘Enterprise’… a possibilidade mais realista é que façamos contato com uma sonda robô deixada na Lua, por uma civilização que esteve por aqui de passagem. 

Esse processo foi descrito nos minutos iniciais do filme, mas Stanley Kubrick cortou na edição final as cenas de desfecho do filme…em que essas sondas-robô criariam grandes laboratórios de biotecnologia, de onde…incubadoras, clonariam toda a espécie humana com sequências de DNA alienígenas.

Por outro lado, uma civilização avançada poderia também codificar personalidades e memórias dos seus habitantes e inseri-las em clones – permitindo a ‘reencarnação’ de toda raça. Embora pareça ‘fantástico’ … esse cenário é consistente com as conhecidas    leis da física e biologia, e estaria ao alcance de uma tal civilização.

Não há nada nas leis da ciência que impeça a regeneração de uma civilização a partir   do nível molecular. Para uma civilização moribunda aprisionada em um universo em processo de congelamento, essa poderia ser a última esperança. (Michio Kaku /2005) ********************(comunidade de física/orkut)**********************************

Viagens no tempo x Conservação da massa 

EduardoViagens no tempo não violam a conservação da massa?…                                 de onde veio essa massa extra?

Morvan – Viagens que voltem no tempo violam a conservação de massa e energia. Mas, também violam a causalidadeentão, tudo bem se a conservação de massa e energia for violada… – porque conservação de energia (e massa, equivalente) é apenas um princípio, correspondente à translação no tempo…Isto decorre do Teorema de Noether, que diz que a invariância das leis da Física por translação… – numa dada dimensãoequivale à conservação de uma grandeza.

No caso da translação no tempo, a grandeza que se conserva é a energia. No caso de translação no espaço, é o momentum. Então, se algo volta no tempo… a quebra do balanço de massa-energia era exatamente o que se deveria esperar.

Eduardo – grande Morvan… então viagens ao passado são impossíveis?

Morvan – Não. São possíveis…Só precisariam violar a conservação de energia – o que também pode não ter nenhum problema. Essa, pelo menos, é uma das formas que alguns interpretam uma desigualdade, envolvendo o produto das incertezas, do tempo e energia. Neste caso, essa violação sempre seria aleatória…e não podemos ter controle sobre como isso ocorreria. Ainda há uma certa polêmica sobre essa interpretação… mas é uma ideia!

Anúncios

Sobre Cesarious

estudei Astronomia na UFRJ no período 1973/1979... (s/ diploma)
Esse post foi publicado em cosmologia, física, ficção científica e marcado , , , , , , . Guardar link permanente.

Uma resposta para Por um ‘Wormhole’ Transitável

Deixe um comentário

Preencha os seus dados abaixo ou clique em um ícone para log in:

Logotipo do WordPress.com

Você está comentando utilizando sua conta WordPress.com. Sair / Alterar )

Imagem do Twitter

Você está comentando utilizando sua conta Twitter. Sair / Alterar )

Foto do Facebook

Você está comentando utilizando sua conta Facebook. Sair / Alterar )

Foto do Google+

Você está comentando utilizando sua conta Google+. Sair / Alterar )

Conectando a %s