Computador quântico do Google sugere que buracos de minhoca são reais

Não é de hoje que os buracos negros, ou buracos de minhoca (wormholes), fazem parte do imaginário humano — afinal, desde os anos 1940 eles são discutidos, principalmente no campo acadêmico. Albert Einstein foi um dos principais nomes que apontaram a possibilidade da existência desse fenômeno do espaço, que dita o comportamento da matéria ao se mover em velocidades inimagináveis e como a força da gravidade seria capaz de borrar a linha entre o espaço e o tempo. E agora, graças ao computador quântico do Google, esse fenômeno está mais próximo de ser comprovado

Entenda o conceito elaborado por Einstein

No campo da física quântica, Einstein trouxe à frente diversas teorias, muitas das quais ele mesmo disse que seriam fundamentalmente incorretas, mas válidas de serem estudadas. E não é que um dos teoremas mais famosos desse gênio, a existência de buracos de minhoca, pôde ser provado como correto?

É o que algumas das universidades mais consagradas dos Estados Unidos estão dizendo. Pesquisadores da Caltech, do MIT (o Instituto de Tecnologia do Massachusetts) e Harvard, juntos de alguns dos maiores cérebros do Google e do Fermilab chegaram a essa conclusão ao utilizarem um aparelho chamado Processador Quântico Sycamore, desenvolvido pelo Google, para gerar e controlar algo equivalente a um buraco de minhoca.

Seu funcionamento se baseia em dois dos teoremas em que Einstein trabalhou junto de Nathan Rose, em 1935. Um deles lida com o evento chamado singularidade, que acontece quando a massa total de uma estrela morta do espaço equivale a zero, baseado nas infinidades previstas no centro de buracos negros.

Em cima disso, a dupla trabalhou em soluções usando fórmulas matemáticas complexas; em um desses casos, para substituir duas singularidades interligadas em um tubo, desenvolveram as chamadas pontes Einstein-Rosen, ou, como são conhecidas corriqueiramente, buracos de minhoca. 

Na teoria chamada de ER, os dois cientistas disseram que, a princípio, um objeto poderia entrar em um dos lados do tubo e sair pelo buraco de minhoca, mesmo que estivessem a uma distância enorme um do outro. Essa ideia serviu de fruto para muitos autores de ficção científica, incluindo Gene Roddenberry, das muitas séries Jornada nas Estrelas, já que com ela naves espaciais poderiam percorrer distâncias inimagináveis instantaneamente. 

Descoberta levanta alguns questionamentos

Há, porém, muitas questões práticas que envolvem esse passeio espacial. Um dos principais é a instabilidade desses buracos, que em teoria só seria controlada por vastas quantidades de energia negativa. No mesmo ano da teoria ER, Einstein juntou forças com outro físico, Boris Podolsky, que imigrou para os Estados Unidos da União Soviética.

Juntos, Einstein e Podolsky trabalharam em cima do chamado emaranhamento quântico, ou o comportamento de dois objetos quando entram em contato entre si de uma maneira que suas propriedades físicas se combinam. Mesmo sem saber quais são essas propriedades, o conceito se tornou uma importante vertente do campo científico. Ele gerou um paradoxo conhecido como EPR: nele, sabe-se que mesmo separando dois objetos, colocando-os a uma distância colossal e medindo as propriedades físicas de um deles, você saberia, na mesma hora, as do outro corpo, mesmo sem saber quais elas são antes de medir as duas.

Essas duas questões, a ER e EPR, pairaram no ar por décadas, mas, nos últimos anos, pesquisadores chegaram à conclusão que as duas têm uma conexão bastante profunda, tanto que foi determinado que ambas são idênticas funcionalmente. Juan Maldacena e Leonard Susskind, fisicistas renomados e sucessores de Einstein, continuaram o trabalho de pesquisar o assunto, com Maldacena apresentando sua descoberta de modo bem sucinto: ER = EPR. 

Se essa constatação for de fato correta, mesmo sem gerar e manter buracos de minhoca, há como medir um acontecimento utilizando a teoria do EPR, algo feito há um bom tempo. E é aí que a gente chega na notícia de hoje. Em um artigo publicado na plataforma Nature, cientistas trouxeram uma maneira mais simples de tratar dessa questão, utilizando um modelo computadorizado em um sistema quântico, por meio do Sycamore. 

O resultado do experimento foi exatamente o que eles esperavam, e até foram capazes de simular as condições onde seria capaz de ver um buraco de minhoca teórico, através de energia positiva e negativa. Com base nisso, eles puderam determinar que mesmo que a positiva seja instável, a negativa, consequentemente, seria estável, exatamente o que a teoria ER determina.

Sabendo que as teorias são iguais, chegaram à conclusão que os buracos de minhoca não são meros produtos da ficção e sim algo matematicamente possível. Claro, eles não foram capazes de gerar um e nenhum experimento prático foi feito; tudo foi determinado pelo comportamento quântico, então não se anime porque não é hora ainda de viajar pelas estrelas.

Conclusão

O principal dessa descoberta é que agora os pesquisadores terão um novo campo para trabalhar em cima não só da teoria ER e do paradoxo EPR, mas também sobre a teoria de gravidade quântica, que trata da extensão da gravidade em uma escala minúscula. Há muitos e muitos anos que os cientistas vêm buscando uma solução para ela, e graças às novas revelações, vai ser possível chegar em respostas que até poucos anos atrás eram consideradas impossíveis.

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Revisado por Glauco Vital em 29/1/24.