FísicaO que exatamente é um buraco negro?

Artigo filosófico aborda as diferentes definições de buraco negro dentro da física e as implicações dessa diversidade de abordagens.
Diógenes Henrique7 meses atrásA mais detalhada observação de material orbitando perto de um buraco negro. Esta visualização usa dados de simulações de movimentos orbitais de gás girando em torno de 30% da velocidade da luz em uma órbita circular ao redor do buraco negro. Crédito: ESO/Gravity Consortium/L. Calçada
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Em um artigo publicado na revista Nature Astronomy, o filósofo Erik Curiel mostra que os físicos usam diferentes definições do conceito, dependendo de seus campos particulares de interesse.

O que é um buraco negro? Um buraco negro é convencionalmente considerado como um objeto astronômico que consome irrevogavelmente toda a matéria e radiação que vem dentro de sua esfera de influência. Fisicamente, um buraco negro é definido pela presença de uma singularidade, isto é, uma região do espaço, delimitada por um “horizonte de eventos”, dentro do qual a densidade de massa / energia se torna infinita e as leis da física, normalmente bem-comportadas, não mais aplicam. No entanto, como demonstra um artigo na edição de janeiro da revista Nature Astronomy, uma definição precisa e acordada desse estado “singular” revela-se frustrantemente elusiva.

O autor do artigo Dr. Erik Curiel do Centro de Munique para Filosofia Matemática na Universidade de Munique Ludwig-Maximilians (LMU, sigla para Ludwig-Maximilians-Universität München, Alemanha), resume o problema da seguinte forma: “As propriedades dos buracos negros são objeto de investigações em uma série de subdisciplinas da física — na física óptica, na física quântica e claro, em astrofísica. Mas cada uma dessas especialidades aborda o problema com seu próprio conjunto específico de conceitos teóricos”.

Curiel estudou filosofia e física teórica na Universidade de Harvard e na Universidade de Chicago, e o objetivo principal de seu atual projeto de é desenvolver uma descrição filosófica precisa de certos aspectos intrigantes da física moderna. “Fenômenos como os buracos negros pertencem a um reino inacessível à observação e ao experimento. O trabalho baseado na suposição de que buracos negros existem, portanto, envolve um nível de especulação que é incomum até para o campo da física teórica.”

No entanto, essa dificuldade é o que torna a abordagem física da natureza dos buracos negros tão interessante do ponto de vista da filosofia. “A perspectiva física sobre os buracos negros é intrinsecamente ligada a questões filosóficas relativas a considerações ontológicas, metafísicas e metodológicas”, diz Curiel.

Visualização de uma simulação que usa dados de movimentos orbitais de gás girando em torno de 30% da velocidade da luz em uma órbita circular ao redor
A mais detalhada observação de material orbitando perto de um buraco negro. Esta visualização usa dados de simulações de movimentos orbitais de gás girando em torno de 30% da velocidade da luz em uma órbita circular ao redor do buraco negro. Crédito: ESO/Gravity Consortium/L. Calçada

Insights “surpreendentes” e “reveladores”

Durante a preparação de sua análise filosófica do conceito de buracos negros para a Nature Astronomy, o autor falou com físicos envolvidos em uma ampla gama de campos de pesquisa. No decorrer dessas conversas, ele recebeu diferentes definições de um buraco negro. No entanto, é importante ressaltar que cada um desses conceitos foi usado de maneira consistente dentro dos limites da disciplina física especializada na questão. O próprio Curiel descreve essas discussões como “surpreendentes” e “reveladoras”.

Para o astrofísico Avi Loeb, “um buraco negro é a última prisão: depois de fazer o check-in, você nunca poderá sair”. Por outro lado, o físico teórico Domenico Giulini considera “conceitualmente problemático pensar nos buracos negros como objetos no espaço, coisas que podem se mover e ser empurradas”.

A própria mensagem de Curiel é que a própria diversidade de definições de buracos negros é um sinal positivo, pois permite que os físicos abordem o fenômeno a partir de uma variedade de perspectivas físicas. No entanto, a fim de fazer uso produtivo desta diversidade de pontos de vista, será importante cultivar uma maior consciência das diferenças de ênfase entre eles.

O projeto de pesquisa de Curiel foi financiado pela Divisão de Rádio e Geoastronomia (DGF, na sigla em inglês) do Smithsonian Astrophysical Observatory, em Cambridge.

Leia mas em “Cientistas encontraram um buraco negro praticamente invisível”

 

Referências:

  1. Curiel, Erik, The many definitions of a black hole, Nature Astronomy, volume 3, pages27–34, 08 jan. 2019. DOI: https://doi.org/10.1038/s41550-018-0602-1;
  2. What exactly is a black hole?, LMU press release, 2019 <https://www.en.uni-muenchen.de/news/newsarchiv/2019/curiel_blackhole.html> Acesso em 12 de mar de 2019.

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