Os buracos negros formam máquinas do tempo naturais que permitem viajar tanto para o passado quanto para o futuro. Mas não espere voltar para visitar os dinossauros tão cedo.

No momento, não temos espaçonaves que possam nos levar para perto de um buraco negro. Mas, mesmo deixando esse pequeno detalhe de lado, tentar viajar ao passado usando um buraco negro pode ser a última coisa que você fará.

O que são buracos negros?

Um buraco negro é um objeto extremamente massivo que normalmente se forma quando uma estrela moribunda colapsa sobre si mesma.

Como planetas e estrelas, os buracos negros têm campos gravitacionais ao seu redor. Um campo gravitacional é o que nos mantém presos à Terra e o que mantém a Terra girando em torno do Sol.

Como regra geral, quanto mais massivo for um objeto, mais forte será seu campo gravitacional.

O campo gravitacional da Terra torna extremamente difícil chegar ao espaço. É por isso que construímos foguetes: temos que viajar muito rápido para escapar da gravidade da Terra.

O campo gravitacional de um buraco negro é tão forte que nem mesmo a luz consegue escapar dele. Isso é impressionante, já que a luz é a coisa mais rápida conhecida pela ciência!

A propósito, é por isso que os buracos negros são negros: não podemos refletir a luz de um buraco negro da mesma forma que podemos refletir a luz de uma tocha em uma árvore no escuro.

espaço de alongamento

A teoria geral da relatividade de Albert Einstein nos diz que a matéria e a energia têm um efeito curioso no universo. Matéria e energia dobram e esticam o espaço. Quanto mais massivo é um objeto, mais espaço é esticado e dobrado em torno dele.

Um objeto maciço cria uma espécie de vale no espaço. Quando os objetos se aproximam, eles caem no vale.

É por isso que, quando você se aproxima o suficiente de qualquer objeto massivo, incluindo um buraco negro, você cai em direção a ele. É também por isso que a luz não consegue escapar de um buraco negro: os lados do vale são tão íngremes que a luz não está indo rápido o suficiente para subir.

O vale criado por um buraco negro fica cada vez mais íngreme conforme você se aproxima dele à distância. O ponto em que fica tão íngreme que a luz não consegue escapar é chamado de horizonte de eventos.

Os horizontes de eventos não são interessantes apenas para os viajantes no tempo: eles também são interessantes para os filósofos, porque têm implicações sobre como entendemos a natureza do tempo.

tempo de alongamento

Quando o espaço é esticado, o tempo também é. Um relógio que está perto de um objeto massivo irá funcionar mais devagar do que um que está perto de um objeto muito menos massivo.

Um relógio perto de um buraco negro marcará muito lentamente em comparação com um na Terra. Um ano perto de um buraco negro pode significar 80 anos na Terra, como você deve ter visto ilustrado no filme Interestelar.

Desta forma, os buracos negros podem ser usados ​​para viajar para o futuro. Se você quiser pular para o futuro da Terra, simplesmente voe perto de um buraco negro e depois retorne à Terra.

Se você chegar perto o suficiente do centro do buraco negro, seu relógio ficará mais lento, mas você ainda poderá escapar, desde que não cruze o horizonte de eventos.

Loops no tempo

E o passado? É aqui que as coisas ficam realmente interessantes. Um buraco negro curva tanto o tempo que pode voltar a si mesmo.

Imagine pegar uma folha de papel e juntar as duas pontas para formar um laço. É isso que um buraco negro parece fazer com o tempo.

Isso cria uma máquina do tempo natural. Se você pudesse de alguma forma entrar no loop, que os físicos chamam de curva fechada semelhante ao tempo, você se encontraria em uma trajetória através do espaço que começa no futuro e termina no passado.

Dentro do loop, você também descobriria que causa e efeito são difíceis de desembaraçar. Coisas que estão no passado fazem com que coisas aconteçam no futuro, que por sua vez fazem com que coisas aconteçam no passado!

A pegada

Então, você encontrou um buraco negro e quer usar sua fiel nave espacial para voltar e visitar os dinossauros. Boa sorte.

Existem três problemas. Primeiro, você só pode viajar para o passado do buraco negro. Isso significa que, se o buraco negro foi criado depois que os dinossauros morreram, você não poderá voltar o suficiente.

Em segundo lugar, você provavelmente teria que cruzar o horizonte de eventos para entrar no loop. Isso significa que, para sair do loop em um determinado momento do passado, você precisaria sair do horizonte de eventos. Isso significa viajar mais rápido que a luz, o que temos certeza de que é impossível.

Terceiro, e provavelmente o pior de tudo, você e sua nave passariam por “espaguetificação”. Parece delicioso, certo?

Infelizmente, não é. Ao cruzar o horizonte de eventos, você seria esticado, como um macarrão. Na verdade, você provavelmente seria esticado tão fino que seria apenas uma série de átomos espiralando no vazio.

Portanto, embora seja divertido pensar nas propriedades dos buracos negros que distorcem o tempo, no futuro previsível essa visita aos dinossauros terá que permanecer no reino da fantasia.

Sam Baron, Professor Associado, Filosofia da Ciência, Australian Catholic University

Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original .