terça-feira, 5 de novembro de 2013

Qual a implicação, para a mecânica quântica, da perda de informação que teoricamente ocorre em um buraco negro?

Enquanto lemos as linhas impressas no papel de uma revista, estamos nos aproveitando de uma propriedade da natureza que nos é muito útil: a informação em um sistema fechado não desaparece. Ela pode se misturar de complicadas maneiras em diferentes partes do sistema, como aconteceria caso rasgássemos o papel em muitos pequenos pedaços, mas ainda assim a informação estaria ali, distribuída em um difícil quebra-cabeça.
A mecânica quântica nos ensina que isso continua sendo verdade mesmo para escalas tão diminutas quanto a dos átomos. Se em vez de rasgar o papel, escolhermos escondê-lo em um buraco negro, estaremos dificultando bastante o acesso à informação: somente poderá lê-lo quem também entrar no buraco negro. Esse é mesmo um preço árduo a pagar, mas de fato essa informação ainda não foi perdida, e sim muito bem guardada, e até aqui não há qualquer contradição com a mecânica quântica.
O problema realmente acontece caso esperemos o buraco negro ‘evaporar’ (ver ‘Os buracos negros são eternos ou têm fim?’ em CH 252). O físico inglês Stephen Hawking foi o primeiro a demonstrar que buracos negros, ao contrário do que se acreditava, podem evaporar e diminuir de tamanho, mesmo que esse seja um processo muito demorado. Caso esperemos que o buraco negro evapore por completo, para depois procurarmos por nossa folha de papel, descobriremos que tanto o papel quanto a informação contida nele não mais existirão. Essa contradição entre a evaporação de buracos negros e a lei de conservação da informação, segundo a mecânica quântica, é conhecida como o ‘paradoxo da informação’, e ainda não se sabe quais suas reais implicações para a mecânica quântica. Resolver esse paradoxo é um dos grandes desafios teóricos perseguidos hoje.

Clóvis Maia
Instituto de Física Teórica, Universidade Estadual Paulista (SP)


Ciência Hoje, Dezembro de 2008.


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