Buraco de minhoca (versão simples)

Buracos de minhoca estão entre os maiores mistérios da ciência. Tais objetos são hipotéticos (nunca foram comprovados), tendo origem nas equações da Relatividade Geral de Albert Einstein. Essencialmente, buracos de minhoca são formados por duas “bocas” e uma “garganta”, que conectam dois pontos no espaço-tempo, o que possibilitaria, teoricamente, viagens pelo espaço e pelo tempo em si. Tais objetos são um dos favoritos da ficção científica, sendo destacados em diversos filmes, como em Interestelar, Star Trek, Donnie Darko, entre outros. Todavia, ao falarmos sobre buracos de minhoca (ou qualquer tópico que envolva assuntos mais delicados) devemos ter um cuidado especial para não cairmos na ficção e nos atermos ao rigor científico.

Imagine uma maçã “habitada” por uma minhoca, a qual quer sair de um ponto A da superfície da maçã e chegar no ponto B, oposto ao ponto A, também na superfície da fruta. Caso ande pela casca, a menor distância que o anelídeo terá de percorrer será o caminho descrito pelo contorno da fruta. Contudo, a minhoca tem a possibilidade de um caminho mais curto (um atalho), o qual seria pelo meio da fruta. Para atravessar a maçã e chegar ao ponto almejado, o invertebrado terá de cavar, criando um túnel/buraco, e daqui temos a analogia agregada aos hipotéticos objetos cósmicos.

Os buracos de minhoca possuem diferentes classificações, mas da forma mais geral, podemos considera-los como intra-universo (com conexões que levam de um ponto de um universo para outro deste mesmo) e inter-universo (com conexões que levam de um universo ao outro). É relevante destacar que não existe provas que apontem a existência de um multiverso, é uma hipótese e permanece como tal.

O buraco de minhoca de Schwarzschild (também conhecido como ponte Einstein-Rosen) é o tipo mais famoso e teve sua formulação feita por Albert Einstein e Nathan Rosen. Em sua composição, possuem um componente muito peculiar, o chamado buraco branco. Em suma, os buracos brancos seriam buracos negros “invertidos”, tendo em vista que ao invés de atraírem/sugarem objetos próximos eles ejetam/lançam objetos de dentro deles. Por consequência, uma propriedade que ilustra muito bem a distinção entre estes dois referidos corpos celestes é que, enquanto no buraco negro nada pode sair, uma vez dentro de seu horizonte de eventos, em um buraco branco nada pode entrar uma vez fora deste, independentemente da energia aplicada tentando forçar o corpo a entrar. Uma ponte Einstein-Rosen é formado por um buraco negro (como sendo uma das pontas/bocas) a “ponte” (a qual substitui a singularidade) em si e um buraco branco (como sendo a outra ponta/boca), o qual daria conexão à um universo espelho com tempo “movendo-se” para trás em relação ao universo “normal” que se estava previamente. Contudo, os buracos de minhoca de Schwarzschild foram posteriormente demonstrados como instáveis pelo físico John Wheeler, o que significa que eles se colapsariam muito rapidamente, impossibilitando a travessia.

Um buraco de minhoca tem forma esférica e pode ter seu funcionamento visualizado de forma simples com o seguinte pensamento intuitivo: imagine que você tenha uma folha de papel com dois pontos marcados P1 e P2. A folha representará o tecido do espaço-tempo e os pontos são posições arbitrárias no espaço. A menor distância entre P1 e P2 no plano será, por definição, uma reta. O buraco de minhoca tem o efeito de dobrar o tecido do espaço-tempo, possibilitando assim a sobreposição dos pontos de forma que a distância entre estes se torne bem menor (“atalho”).

É teorizado a possibilidade de se manipular fenômenos que ocorrem na mecânica quântica, as chamadas flutuações quânticas de vácuo, as quais induzem uma densidade negativa de energia em certas regiões por um período de tempo, para que se possa obter a estabilidade do buraco de minhoca.

Como mencionado, nossos objetos de estudo induzem a possibilidade de viagem no tempo, porém sob certas restrições. Ao causarmos uma dilatação temporal em uma das bocas do buraco de minhoca, fazemos com que uma fique “mais velha” do que a outra. Um observador, ao atravessar a abertura “mais jovem” sairá na abertura “mais velha” no tempo (passado) que a idade da mais velha era igual ao da “mais nova”. Como mencionado, há condições impostas, sendo que não seria possível realizar uma viagem para qualquer tempo arbitrário, mas sim a partir do momento em que nosso buraco de minhoca tenha sido “convertido” em uma máquina do tempo.

Apesar de serem objetos hipotéticos, com existência certa apenas nas equações da relatividade, os buracos de minhoca não deixam de ser componentes fascinantes do universo, com propriedades únicas, fornecendo inspiração para muitos escritores de ficção cientifica.

Material de referência: "uma breve história do tempo" (Stephen Hawking) "universo em um casca de noz" (Stepeh Hawking)/ "the science of Interstellar" (Kip Thorne) / https://en.wikipedia.org/wiki/Wormhole