Buracos de minhoca explicados - Quebrando o espaço-tempo. | Kurzgesagt

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Se você olhasse por um buraco de minhoca de verdade, ele seria redondo, esférico, um pouco como um buraco negro.

A luz que vem do outro lado passa por ele e te mostra uma janela para um lugar muito distante.

Uma vez cruzado, a janela agora te mostra uma visão da sua casa. Regredindo para essa janela esférica e cintilante.

Mas buracos de minhoca são reais ou estão disfarçados na física e na matemática?

Se são reais, como funcionam e onde podemos achá-los?

Por grande parte da história da humanidade

achamos que o espaço era muito simples.

Um plano onde os eventos do universo aconteceriam.

Mesmo se as estrelas e planetas acabassem, ainda sobraria algo.

Esse plano vazio é o espaço e existe

imutável e eterno.

A teoria da relatividade de Einstein mudou isso.

Ela afirma que espaço e tempo compoem esse plano juntos e eles não são iguais para todo lugar.

As coisas no plano podem afeter o plano em si, alongando-o e deformando-o.

Se o plano antigo fosse uma tábua estável de madeira. O plano de Einstein seria um colchão d’água.

Esse tipo de espaço elástico pode ser dobrado e talvez até rasgado e colado novamente,

o que tornaria buracos de minhoca possiveis.

Vejamos como isso seria em 2D.

Nosso universo é como uma folha imensa e plana

e se dobrada no exato ponto

buracos de minhoca poderiam conectar pontos muitíssimos distantes com uma pequena ponte pela qual você atravessaria quase instantaneamente

Possibilitando que você viaje pelo universo mais rápido que a velocidade da luz.

Então, onde podemos achar um buraco de minhoca?

Atualmente, só no papel.

A relatividade geral afirma que eles podem ser possíveis de ocorrer porém isso não significa que eles de fato existam.

Relatividade Geral é uma teoria matemática.

É um conjunto de equações que podem ter várias respostas,

mas nem toda matemática descreve a realidade.

Mas eles são teoricamente possíveis, e ainda em vários tipos.

“Pontes de Einstein-Rosen”

O primeiro tipo de bucaro de minhoca a ser teorizado foi a Ponte de Einstein-Rosen.

Ela descreve que cada buraco negro é um tipo de portal para um universo paralelo.

Vamos tentar visualizar em 2D de novo.

O espaço vazio é plano.

Mas é curvado por objetos que estejam nele.

Se comprimirmos esse objeto, o espaço-tempo fica mais curvado.

Eventualmente, o espaço-tempo fica tão deformado que não tem escolha e colapsa em um buraco negro.

Assim é formado o horizonte de eventos, onde tudo pode entrar, mas nada pode sair.

Preso para sempre na singularidade em seu núcleo.

Mas talvez não exista nenhuma singularidade lá.

Uma possibilidade seria se o outro lado do horizonte de eventos fosse um pouco diferente do nosso universo.

Espelhado, onde o tempo corre para trás.

No nosso universo as coisas caem no buraco negro.

No universo paralelo com o tempo oposto, o buraco negro espelhado estaria ejetando as coisas.

Como o Big Bang.

Isso é chamado de buraco branco.

Infelizmente, pontes de Einstein-Rosen não podem ser cruzadas

necessitaria tempo infinito para cruzar e chegar ao universo oposto. E elas fecham no meio.

Se você fosse a um buraco negro, você não seria ejetado para fora do buraco.

Você apenas morreria.

Então, para viajar pelo cosmos num piscar de olhos,

os humanos precisam de um tipo diferente de buraco de minhoca.

Um buraco de minhoca transitável

Antiga Teoria das Cordas"

Se a Teoria das Cordas ou uma de suas variantes está correta para descrever o nosso universo

Então, poderíamos ter sorte e o nosso universo poderia até ter uma rede emaranhada de inúmeros buracos de minhocas já

e nosso universo pode estar conectado por uma teia de incontáveis buracos de minhoca.

Logo após o Big Bang

flutuações quânticas no universo na menor escala possível,

muito menores que um átomo, podem ter criado vários buracos de minhoca transitáveis.

Ligando-os existem cordas chamadas de cordas cósmicas.

No primeiro bilionésimo de um trilésimo depois do Big Bang, as extremidades desses minúsculos buracos de minhoca foram separadas por anos-luz.

as extremidades desses minúsculos buracos de minhoca foram separadas por anos-luz.

Espalhando-os pelo universo.

Se os buracos de minhoca foram feitos no começo do universo

com cordas cósmicas ou de algum outro jeito,

eles podem estar apenas esperando para serem descobertos.

Um pode estar ainda mais perto do que imaginamos.

Pelo lado de fora, buracos negros e buracos de minhoca podem parecer bem similares

fazendo com que alguns físicos pensem que os buracos negros super massivos nos centros das galáxias

são, na verdade, buracos de minhoca.

Seria muito difícil de ir até o centro da Via Láctea para descobrir, mas tudo bem.

Pode haver um jeito igualmente difícil de colocarmos nossas mãos em um buraco de minhoca:

nós poderiamos tentar fazer um.

“Buracos de minhoca feitos pelo homem”

Para ser transitável e útil, o buraco de minhoca deve ter algumas propriedades.

Primeiro, obviamente, ele deve conectar partes distantes do espaço-tempo.

Como seu quarto e seu banheiro.

Ou a Terra e Júpiter.

Segundo, ele não deve conter nenhum horizonte de eventos que bloquearia uma viagem de duas mãos.

Terceiro, ele deve ter um tamanho suficiente para que a força gravitacional não mate viajantes humanos.

O maior problema que temos que resolver é manter nosso buraco de minhoca aberto.

Não importa como fazemos buracos de minhoca, a gravidade tenta fechá-los.

A gravidade quer fechá-los e cortar a ponte, deixando apenas buracos negros nas extremidades.

Sendo um buraco de minhoca transitável ou um buraco de minhoca para outro universo

ela tentará fechar, a menos que tenhamos algo para manter ele aberto.

Para a Teoria das Cordas antiga de buraco de minhocas. Esse é o trabalho das cordas cósmicas.

Para buracos de minhoca feitos por humanos, precisamos de um novo ingrediente:

Matéria Exótica.

Isso não é nada que achamos na Terra ou mesmo Antimatéria.

É algo completamente novo, diferente e com propriedades loucas que não vimos nenhuma vez antes.

Matéria Exótica possui massa negativa.

Massa positiva como pessoas e planetas e todo o resto no universo é atrativa por causa da gravidade.

Mas massa negativa repeliria você para longe.

Isso possibilita um tipo de anti-gravidade que manteria nossos buracos de minhoca abertos.

A Matéria Exótica deve excercer uma pressão enorme para manter o espaço-tempo aberto,

mais pressão até que os centros das estrelas de nêutron.

Com Matéria Exótica poderiamos moldar o espaço-tempo como bem queiramos.

Nós podemos até já ter um candidato para essa matéria exótica: o vácuo do espaço em si.

Flutuações quânticas no espaço estão constantemente criando pares de partículas e antipartículas.

Apenas para elas serem aniquiladas um instante depois.

O vácuo do espaço está fervendo com elas

e nos já podemos manipulá-las para produzir um efeito similar ao da massa negativa que queremos.

Nos podemos usar isso para estabilizar nossos buracos de minhoca.

Uma vez que mantemos aberto, as extemidades começarão juntas. Portanto temos que movê-las para lugares interessantes.

Poderiamos começar conectando o sistema solar deixando uma extremidade de cada buraco de minhoca em órbita da Terra.

Poderiamos jogar as outras extremidades no espaço profundo.

A Terra poderia ser um hub de buracos de minhoca para uma vasta civilização interestelar

separada por anos-luz.

Mas apenas a um buraco de minhoca de distancia.

Porém, buracos de minhoca tem um lado sombrio.

Abrir um buraco de minhoca meio que “quebra” o universo fundamentalmente

criando paradoxos de viagem no tempo

e violando a estrutura causal do universo.

Muitos cientistas pensam que isso não significa apenas que eles seriam impossíveis de fazer

mas que eles seriam impossíveis de existir.

Então, por enquanto, apenas sabemos que buracos de minhoca existem nos nossos corações e no papel em forma de equações.

Nós sabemos que você quer saber mais sobre o universo. Então estamos tentando algo novo.

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