Uma nova teoria de 7 dimensões pode resolver o paradoxo da informação nos buracos negros

Um dos maiores enigmas da física moderna, conhecido como o paradoxo da informação nos buracos negros, pode estar perto de ser resolvido 

Esta é uma representação artística de um par de buracos negros ativos no centro de duas galáxias em fusão. Ambos estão rodeados por um disco de acreção de gás quente. Parte do material é ejetado ao longo do eixo de rotação de cada buraco negro. Confinados por poderosos campos magnéticos, os jatos atravessam o espaço quase à velocidade da luz, como feixes de energia devastadores. NASA, ESA, Joseph Olmsted (STScI)

Uma nova pesquisa teórica sugere que os buracos negros nunca desaparecem completamente, o que preservaria a informação quântica e ainda ajudaria a explicar a origem da massa das partículas fundamentais. 

Nos anos 1970, o físico Stephen Hawking demonstrou que os buracos negros não são totalmente negros. Eles emitem uma radiação fraca que, ao longo de um tempo imenso, faz com que percam energia e evaporam. Esse processo cria um problema grave: segundo a mecânica quântica, a informação não pode ser destruída. No entanto, se um buraco negro evapora por completo, tudo o que caiu nele – incluindo sua informação quântica – parece desaparecer para sempre, violando um princípio fundamental da física. 

Agora, uma equipe liderada por Richard Pin”ák propõe uma solução baseada em uma visão mais complexa do espaço. Em um estudo publicado na revista “General Relativity and Gravitation”, os pesquisadores trabalharam com a teoria de Einstein-Cartan em sete dimensões, usando uma estrutura matemática chamada variedade G2 com torção. Diferente da relatividade geral comum, que descreve o espaço-tempo apenas se curvando, essa abordagem permite que o espaço-tempo também “torça”. 

Essa torção gera uma força repulsiva em densidades extremas, próximas à escala de Planck. Em vez de o buraco negro colapsar e evaporar até sumir, a força impede o fim do processo. O resultado é um “resto? estável, um remanescente minúsculo com massa estimada em cerca de 9 × 10″”¹ kg. Esse remanescente atuaria como um arquivo de memória: a informação ficaria guardada nas vibrações (modos quase normais) do campo de torção dentro dele. Um buraco negro com a massa do Sol, por exemplo, poderia armazenar uma quantidade enorme de qubits, o suficiente para resolver o paradoxo. 

Além disso, a teoria traz uma explicação elegante para outro grande problema: a massa das partículas. Ao reduzir as sete dimensões para as quatro que observamos, surge naturalmente a escala eletrofraca (cerca de 246 GeV), ligada ao campo de Higgs, responsável por dar massa às partículas elementares. Ou seja, o mesmo mecanismo geométrico que salva a informação nos buracos negros também pode explicar por que as partículas têm massa. 

As dimensões extras seriam difíceis de detectar porque as partículas associadas a elas teriam massas altíssimas, muito além do que o Grande Colisor de Hádrons (LHC) consegue alcançar. No entanto, a teoria faz previsões testáveis: esses remanescentes de buracos negros poderiam contribuir para a matéria escura do universo, e vestígios da geometria de sete dimensões talvez apareçam no fundo cósmico de micro-ondas ou em ondas gravitacionais primordiais.

Essa abordagem não precisa reescrever a mecânica quântica. Em vez disso, sugere que a solução está em uma estrutura mais profunda da realidade, com sete dimensões. Trata-se de uma ideia promissora que une buracos negros, informação quântica e o Higgs em um único quadro geométrico elegante.

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