Por Pallab Ghosh, BBC — Correspondente de ciência, BBC News

Os buracos negros se formam quando estrelas massivas ficam sem combustível e implodem — Foto: EHT via BBC

Cientistas dizem ter resolvido um dos maiores paradoxos da ciência, identificado pela primeira vez por Stephen Hawking.

Ele destacou que os buracos negros se comportam de uma maneira que coloca duas teorias fundamentais em conflito.

Buracos negros são estrelas mortas que entraram em colapso e possuem uma gravidade tão forte que nem sequer a luz consegue escapar.

Uma nova pesquisa afirma ter resolvido o paradoxo ao mostrar que os buracos negros possuem uma propriedade que eles chamam de "cabelo quântico".

"O problema foi resolvido!", diz com exclusividade à BBC News Xavier Calmet, da Universidade de Sussex, no Reino Unido.

Ele estava entre os cientistas que desenvolveram as técnicas matemáticas que eles dizem ter solucionado o paradoxo.

No cerne deste paradoxo está um problema que ameaça minar duas das teorias mais importantes da física. A teoria geral da relatividade de Einstein afirma que informações sobre o que entra em um buraco negro não podem sair, mas a mecânica quântica diz que isso é impossível.

Calmet e seus colegas afirmam ter mostrado que os componentes da estrela deixam uma marca no campo gravitacional do buraco negro.

Os cientistas chamaram a marca de "cabelo quântico" porque sua teoria suplantaria uma ideia anterior chamada "teorema da calvície", desenvolvida pelo professor John Archibald Wheeler, da Universidade de Princeton, em Nova Jersey, nos EUA, na década de 1960.

Wheeler sugeriu este nome porque transmite a descrição matemática de um buraco negro: uma entidade que tem massa, rotação e carga, mas de resto não apresenta outras características físicas — calva, se você preferir.

O "teorema do cabelo, sim" de Calmet, publicado na revista científica Physical Review Letters é revolucionário. Ele afirma resolver o paradoxo de Hawking, que intriga profundamente os físicos desde que foi apresentado na década de 1970.

O paradoxo levantou a possibilidade de que a mecânica quântica ou a relatividade geral poderiam ser falhas, o que é uma perspectiva aterrorizante para os físicos teóricos, porque são os dois pilares sobre os quais a maior parte da nossa compreensão do Universo se baseia.

O "teorema do cabelo, sim" afirma resolver o paradoxo preenchendo a lacuna entre a relatividade geral e a mecânica quântica. A noção de "cabelo quântico" permite que informações sobre o que entra em um buraco negro saiam novamente sem violar nenhum dos princípios importantes de qualquer teoria. É uma solução simples e elegante.

"Mas vai levar algum tempo para as pessoas aceitarem", diz Calmet.

Isso porque é uma grande questão no mundo da física teórica.

"Hawking apresentou o paradoxo no ano em que nasci", ele observa.

Desde então, vários físicos famosos ao redor do mundo têm trabalhado nisso, propondo coisas um tanto dramáticas para explicar o paradoxo, incluindo alguns que sugeriram que certos aspectos da mecânica quântica estão errados.

"Então vai demorar um pouco para as pessoas aceitarem que você não precisa de uma solução radical para resolver o problema", avalia.

Se o "teorema do cabelo, sim" resistir ao escrutínio, ele acredita que poderia ser o primeiro passo para conectar as teorias da relatividade — que diz respeito à gravidade — e da mecânica quântica, que se concentra principalmente nas outras três forças da natureza, que são o eletromagnetismo e as duas forças nucleares.

"Uma das consequências do paradoxo de Hawking era que a relatividade geral e a mecânica quântica eram incompatíveis. O que estamos descobrindo é que elas são bastante compatíveis."

A equipe de pesquisa, que também inclui o professor Roberto Casadio da Universidade de Bolonha, na Itália, e o professor Stephen Hsu da Michigan State University, nos EUA, se baseou no trabalho do professor Suvrat Raju do Centro Internacional de Ciências Teóricas, em Bangalore, na Índia.

Raju acredita que juntos eles resolveram o paradoxo de Hawking.

"Nos últimos anos, reconheceu-se que o teorema da calvície falha devido a efeitos quânticos e isso resolve o paradoxo de Hawking", diz ele.