Uma equipe de pesquisa liderada por físicos da Universidade da Califórnia, Berkeley, propôs uma nova forma de compreender os buracos negros que poderia redefinir a energia. O trabalho da equipa, publicado na revista Physical Review Letters, oferece uma nova forma de compreender como a energia se perde nos buracos negros e pode levar a uma melhor compreensão da gravidade quântica.

Os buracos negros são regiões do espaço-tempo onde a gravidade é tão forte que nada, nem mesmo a luz, consegue escapar. Eles são frequentemente descritos como tendo uma singularidade, um ponto de densidade infinita e volume zero. As leis da física falham numa singularidade e não está claro como conciliar isso com as leis da mecânica quântica.

Um dos desafios mais importantes da física é desenvolver uma teoria da gravidade quântica que possa descrever o comportamento da matéria e da energia nas proximidades de um buraco negro. Uma abordagem popular é usar a teoria das cordas, que é uma estrutura teórica que tenta unificar as leis da física, descrevendo tudo em termos de cordas vibrantes.

A teoria das cordas prevê que os buracos negros têm uma quantidade finita de entropia, que é uma medida da desordem de um sistema. No entanto, tem sido difícil calcular o valor exato da entropia de um buraco negro.

No novo estudo, a equipe de Berkeley usou uma técnica chamada correspondência AdS/CFT para calcular a entropia de um buraco negro. A correspondência AdS/CFT é um truque matemático que relaciona a física de uma teoria quântica de campos fortemente acoplada à física de um espaço-tempo anti-de Sitter (AdS) de dimensão superior.

Usando a correspondência AdS/CFT, a equipe conseguiu calcular a entropia de um buraco negro em termos do número de graus de liberdade na teoria de campo. Isto permitiu-lhes mostrar que a entropia de um buraco negro é proporcional à área do seu horizonte, que é a fronteira além da qual nada pode escapar.

Este resultado é significativo porque fornece uma nova forma de compreender como a energia se perde num buraco negro. A entropia de um buraco negro é uma medida do número de maneiras pelas quais a energia no buraco negro pode ser distribuída. O facto de a entropia de um buraco negro ser proporcional à área do seu horizonte sugere que a energia num buraco negro está distribuída por todo o horizonte, em vez de estar concentrada numa singularidade.

Esta nova forma de compreender os buracos negros pode levar a uma melhor compreensão da gravidade quântica. Ao estudar a entropia dos buracos negros, os físicos poderão aprender mais sobre a natureza do espaço-tempo e o comportamento da matéria e da energia nas proximidades de um buraco negro.