MINIBURACOS NEGROS

Do livro “Mundos Paralelos” do fisico Michio Kaku, cuja 2ª edição (inteiramente revista) acaba de aparecer na Bizâncio transcrevemos, pela sua actualidade o excerto em que fala da eventual produção de mini-buracos negros no acelerador LHC do CERN, que já está a produzir colisões a alta energia.

Como a teoria de cordas é, na realidade, uma teoria de todo o Universo, testá-la directamente requer a criação de um Universo no laboratório. Normalmente, espera-se que os efeitos quânticos resultantes da gravidade se verifiquem na energia de Planck, que é um muitas vezes maior do que se pode obter com o nosso mais poderoso acelerador de partículas, o que impossibilita testar directamente a teoria de cordas.

Mas se, de facto, existir um Universo paralelo a menos de um milímetro do nosso, então a energia a que a unificação e os efeitos quânticos ocorrem talvez seja muito baixa, e esteja ao alcance da próxima geração de aceleradores de partículas, como o Large Hadron Collider (LHC). Isto, por sua vez, suscitou um enorme interesse pela física dos buracos negros, em particular pelo mais excitante, o «miniburaco negro». Os miniburacos negros, que actuam como se fossem partículas subatómicas, são um «laboratório» onde é possível testar algumas das previsões da teoria de cordas. Os físicos estão entusiasmados com a possibilidade de os criar no LHC. (Os miniburacos negros são tão pequenos, quando comparados com um electrão, que não ameaçam engolir a Terra. Os raios cósmicos atingem rotineiramente a Terra com energias que excedem a dos miniburacos negros, sem efeitos danosos para o planeta.)

Por mais revolucionário que possa parecer, um buraco negro disfarçado de partícula subatómica é, na realidade, uma ideia antiga, introduzida por Einstein em 1935. Segundo Einstein, tem de haver uma teoria do campo unificado em que a matéria, constituída por partículas subatómicas, podia ser vista como uma espécie de distorção na estrutura do espaço-tempo. Para ele, as partículas subatómicas como o electrão eram, na realidade, «singularidades» ou buracos de verme no espaço curvo, que, à distância, pareciam uma partícula. Einstein e Nathan Rosen brincaram com a ideia de que um electrão pudesse ser, na realidade, um miniburaco negro disfarçado. Desta maneira, tentou incorporar matéria na sua teoria do campo unificado, o que reduziria as partículas subatómicas a pura geometria.

Os miniburacos negros voltaram a ser introduzidos por Stephen Hawking, que provou que os buracos negros têm de se evaporar e emitir um brilho ténue de energia. Ao longo de muitos eões, um buraco negro emitirá tanta energia que diminuirá gradualmente de tamanho, acabando por ficar do tamanho de uma partícula subatómica.

A teoria de cordas está agora a reintroduzir o conceito de miniburaco negro. Convém lembrar que os buracos negros se formam quando uma grande quantidade de matéria é comprimida além do seu raio de Schwarzschild. Como a massa e a energia se podem converter uma na outra, os buracos negros também podem ser criados pela compressão de energia. Há um considerável interesse em saber se o LHC poderá produzir miniburacos negros entre os destroços resultantes do esmagamento de dois protões a 14 biliões de electrões-volt de energia. Estes buracos negros seriam muito pequenos, pesando talvez apenas mil vezes a massa de um electrão e durariam apenas 10-23 segundos. Mas seriam claramente visíveis entre os vestígios das partículas subatómicas criadas pelo LHC.

Os físicos também esperam que os raios cósmicos provenientes do espaço exterior possam conter miniburacos negros. O Observatório de Raios Cósmicos Pierre Auger, na Argentina, é tão sensível que pode detectar algumas das maiores emissões de raios cósmicos jamais registadas pelos cientistas. A esperança é que os miniburacos negros possam ser encontrados naturalmente entre os raios cósmicos, o que produziria uma chuva característica quando atingissem a atmosfera superior da Terra. Um cálculo mostra que o detector Auger Cosmic Ray pode observar até dez chuvas de raios cósmicos por ano disparadas por um miniburaco negro.

A detecção de um miniburaco negro pelo LHC, na Suíça, ou pelo detector do Observatório Pierre Auger, na Argentina, talvez venha a produzir ainda nesta década provas consistentes da existência de universos paralelos. Em bora não venha a provar conclusivamente a correcção da teoria de cordas, convencerá a comunidade dos físicos de que a teoria de cordas é coerente com todos os resultados experimentais e está, por isso, no caminho certo.