Buracos negros não apagam informações, dizem cientistas

A impressão de um artista mostra os arredores de um buraco negro supermassivo no centro da galáxia ativa NGC 3783, na constelação do sul de Centaurus. Um novo estudo da Universidade de Buffalo descobre que - ao contrário do que alguns físicos têm argumentado a anos -  a informação não se perde uma vez que ele entrou em um buraco negro. A pesquisa apresenta cálculos explícitos que mostram como a informação é, de fato, preservada. Crédito: ESO / M. Kornmesser

O "paradoxo perda de informação" em buracos-negros um problema que tem atormentado a física por quase 40 anos, pode não existir.

Rasgue um documento,  você pode remendá-lo como era antes. Queime um livro, e você poderia, teoricamente, fazer um igual. Mas se você enviar informações em um buraco negro, ela estará perdida para sempre.

Isso é o que alguns físicos têm argumentado por anos: buracos negros são os cofres finais, entidades que sugam em informações e, em seguida, evaporam sem deixar para trás quaisquer pistas sobre o que elas uma vez continham.

Mas uma nova pesquisa mostra que essa perspectiva pode não estar correta.

"De acordo com o nosso trabalho, a informação não é perdida, uma vez que entra em um buraco negro", diz Dejan Stojkovic, PhD, professor de física na Universidade de Buffalo. "Elas não desaparecem."

Novo estudo de Stojkovic, "A radiação de um objeto de desmoronamento é manifestamente unitária", publicado em 17 de março na Physical Review Letters, com o estudante de PhD Anshul Saini como co-autor.

O documento descreve como as interações entre partículas emitidas por um buraco negro podem revelar informações sobre o que está dentro, como características do objeto que se formou no buraco negro, para começar, e as características da matéria e da energia desenhadas em seu interior.

Esta é uma descoberta importante, diz Stojkovic, porque até mesmo os físicos que acreditavam que a informação não foi perdida em buracos negros têm se esforçado para mostrar, matematicamente, como isso acontece. Seu novo trabalho apresenta cálculos explícitos que demonstram como a informação é preservada, diz ele.

A pesquisa representa um passo significativo para resolver o "paradoxo da perda de informações," um problema que tem atormentado a física por quase 40 anos, desde que Stephen Hawking propôs pela primeira vez que os buracos negros poderiam irradiar energia e evaporar com o tempo. Isso representava um enorme problema para o campo da física, porque isso significava que as informações dentro de um buraco negro poderiam estar perdidas para sempre quando o buraco negro desapareceu, violando a mecânica quântica, que afirma que a informação deve ser conservada.

Informações escondido na interação entre as partículas

Na década de 1970, Hawking propôs que os buracos negros eram capazes de ter partículas radiantes, e que a energia perdida por meio desse processo faria com que os buracos negros diminuíssem e eventualmente desaparecessem. Hawking ainda concluiu que as partículas emitidas por um buraco negro iriam fornecer pistas sobre o que havia dentro, o que significa que qualquer informação que fosse para dentro de um buraco negro seria completamente perdida uma vez que a entidade evapora.

Embora Hawking dissesse mais tarde que ele estava errado e que a informação poderia escapar dos buracos negros, a questão de saber se é possível recuperar informações de um buraco negro manteve-se um tema de debate.

Um novo artigo de Stojkovic e Saini ajuda a esclarecer a história.

Em vez observando apenas somente para as partículas que um buraco negro emite, o estudo também leva em conta as interações sutis entre as partículas. Ao fazer isso, a pesquisa constata que é possível para um observador do lado de fora de um buraco negro recuperar informações sobre o que está dentro.

Interações entre as partículas podem variar de atração gravitacional para a troca de mediadores como os fótons entre partículas . Tais "correlações" têm sido conhecidas para existir, mas muitos cientistas não deram muito importância no passado.

"Essas correlações foram muitas vezes ignoradas em cálculos relacionados, uma vez que foram pensadas ​​para serem pequenas e não fossem capazes de fazer uma diferença significativa", afirma Stojkovic. "Nossos cálculos explícitos mostram que embora as correlações começam muito pequenas, eles crescem com o tempo e tornam-se grandes o suficiente para mudar o resultado."

[Phys]

Mais informações:

 Physical Review Letters, journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.114.111301