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Em Poucas Palavras – Kurzgesagt (Brazilian), Entendendo os buracos de minhoca – Quebra do espaço-tempo

Entendendo os buracos de minhoca – Quebra do espaço-tempo

Se você visse um buraco de minhoca de verdade, ele seria redondo, esférico,

parecido com um buraco negro. A luz do outro lado atravessaria,

abrindo uma janela para um lugar distante. Ao cruzarmos essa janela, o outro lado se

tornaria totalmente visível, e sua antiga casa seria apenas uma janela esférica e cintilante.

Mas os buracos de minhoca são reais ou apenas uma magia disfarçada de física

e matemática? E se eles são reais, como funcionam e onde podemos encontrá-los?

Durante a maior parte da história humana, pensamos que o espaço era muito simples:

Um grande palco onde os eventos do universo aconteciam. Mesmo se você tirasse o conjunto

de planetas e estrelas, ainda restaria algo. Esse palco vazio era espaço, e ele existia,

imutável e eterno. A teoria da relatividade de Einstein mudou essa visão.

Ela diz que o espaço e o tempo compõem esse palco juntos, e não são iguais em todos os lugares.

As coisas no palco afetam o próprio palco, esticando-o e entortando-o.

Se o antigo palco era imóvel, como madeira de lei, o palco

de Einstein parece mais com um colchão d'água. Esse tipo de espaço elástico pode ser dobrado e,

talvez, até rasgado e remendado, o que poderia tornar os buracos de minhoca possíveis.

Vamos ver como seria isso em 2D. Nosso universo é como uma grande folha de papel.

Dobrando corretamente, os buracos de minhoca ligariam dois pontos distantes

com uma ponte curta, que poderia ser cruzada quase instantaneamente,

permitindo uma viagem no universo mais rápida que a velocidade da luz.

Mas, onde podemos encontrar um buraco de minhoca? Bem, atualmente, apenas no papel.

A relatividade geral afirma que eles são possíveis, mas isso não significa que existam.

A relatividade geral é uma teoria matemática: um conjunto de equações

com muitas respostas possíveis, mas nem toda matemática descreve a realidade.

Teoricamente, os buracos de minhoca são possíveis e podem existir diferentes tipos:

PONTES DE EINSTEIN-ROSEN O primeiro tipo de buraco

de minhoca teorizado foi chamado Pontes de Einstein-Rosen: cada buraco negro seria como

um portal para um universo paralelo infinito. Vamos imaginar isso em 2D. O espaço-tempo vazio

é plano, mas curvado por objetos em cima dele. Se comprimirmos esse objeto, o espaço-tempo fica

mais curvo mais em torno dele. Eventualmente, o espaço-tempo ficará tão deformado que será

impossível não colapsar num buraco negro. Então, se forma uma barreira unidirecional:

o horizonte de eventos, onde qualquer coisa pode entrar, mas de onde não pode escapar,

preso para sempre no núcleo da singularidade. Mas talvez não haja singularidade aqui. Uma

possibilidade é que o outro lado do horizonte de eventos se pareça um pouco com o nosso universo,

mas espelhado de cabeça para baixo, onde o tempo corre para trás.

No nosso universo, as coisas caem no buraco negro. No universo paralelo, com

o tempo contrário, o buraco negro espelhado está expelindo as coisas, um pouco como um Big Bang.

Isso é chamado de buraco branco. Infelizmente, não é possível realmente

cruzar as pontes de Einstein-Rosen. O tempo para ir de um universo a outro é infinito,

e as pontes se fecham rapidamente. Assim, se você entrasse num buraco

negro, não conseguiria sair pelo buraco branco, e você morreria.

Para viajar pelo cosmos num piscar de olhos, precisamos de outro tipo de buraco de minhoca:

um buraco de minhoca atravessável. BURACOS DE MINHOCA DA TEORIA DAS CORDAS

Se a teoria das cordas ou uma de suas variações descrever corretamente o universo,

talvez tenhamos sorte, e nosso universo já tenha uma teia de incontáveis buracos de minhoca.

Logo após o Big Bang, as flutuações quânticas no universo nas menores escalas, muito menores

que um átomo, podem ter criado muitos, mas muitos buracos de minhoca atravessáveis. Passando através

deles, há cordas chamadas de cordas cósmicas. No primeiro bilionésimo de trilionésimo de

segundo após o Big Bang, as extremidades desses minúsculos buracos de minhoca se separaram por

anos-luz, espalhando-os pelo universo. E se os buracos de minhoca surgiram

no início do Universo, seja com cordas cósmicas ou de outra forma,

eles podem estar lá esperando serem descobertos! Podem até estar mais perto do que imaginamos.

De fora, buracos negros e buracos de minhoca são parecidos, alguns físicos até sugerem que

buracos negros supermassivos no centro das galáxias são na verdade buracos de minhoca.

Seria muito difícil ir até o centro da Via Láctea para comprovar essa hipótese, mas tudo bem.

Porque existe outra maneira igualmente difícil de chegar em um buraco de minhoca:

tentar fazer um deles. BURACOS DE MINHOCA ARTIFICIAIS

Para ser atravessável e útil, queremos que um buraco de minhoca tenha algumas

propriedades. Primeiro, claro, ele deve conectar duas partes do espaço-tempo.

Como seu quarto e o banheiro social, ou a Terra e Júpiter.

Segundo, não deve haver horizontes de eventos bloqueando as viagens bidirecionais.

Terceiro, deve ter tamanho suficiente para as forças

gravitacionais não matarem viajantes humanos. O maior problema agora é manter nossos buracos

de minhoca abertos. Não importa como os fazemos, a gravidade tenta fechá-los.

A gravidade quer apertá-los até cortar as pontes, deixando apenas buracos negros nas extremidades.

Quer seja um buraco de minhoca atravessável com ambas as extremidades aqui ou uma em outro

universo, a gravidade vai fechá-lo, a menos que algo o sustente aberto.

Para os buracos de minhoca da teoria das cordas, esse é o papel da corda cósmica. Para buracos

de minhoca artificiais, é preciso algo mais: Matéria exótica. Não encontramos nada parecido na

Terra, nem mesmo a antimatéria. É algo totalmente novo, diferente e entusiasmante, com propriedades

malucas jamais vistas antes. Matéria exótica é um

material que tem massa negativa. A massa positiva, como as pessoas, planetas e tudo

no universo, é atraída por causa da gravidade. Mas a massa negativa seria repulsiva.

Ela afastaria as coisas. Seria como um dispositivo antigravidade,

escorando nossos buracos de minhoca. A matéria exótica deve exercer uma enorme

pressão para abrir o espaço-tempo, maior do que a encontrada nos centros das estrelas de nêutrons!

Com a matéria exótica, poderíamos tecer o espaço-tempo como bem entendêssemos.

E talvez até tenhamos um candidato a essa matéria exótica: o vácuo do próprio espaço.

Flutuações quânticas no espaço vazio estão sempre criando pares de partículas e antipartículas,

que serão aniquiladas no instante seguinte. O vácuo do espaço está repleto delas, e já podemos

manipulá-las para produzir um efeito semelhante à massa negativa que estamos procurando.

Poderíamos usar isso para estabilizar nossos buracos de minhoca! Como eles estariam abertos,

as extremidades começariam unidas, e nós poderíamos levá-las para lugares interessantes.

Poderíamos começar ligando o Sistema Solar: uma extremidade de cada buraco

de minhoca ficaria em órbita ao redor da Terra e a outra, no espaço profundo.

A Terra seria um centro de buracos de minhoca: uma civilização humana interestelar,

espalhada por anos-luz, mas a apenas um buraco de minhoca de distância.

No entanto, os buracos de minhoca têm um lado obscuro. Abrir um único

buraco de minhoca já quebraria o universo de maneira fundamental,

criando paradoxos de viagem no tempo e violando a estrutura causal do universo.

Para muitos cientistas, isso não significa apenas que seja impossível criá-los,

mas também que é impossível que eles existam. Então, por enquanto, só sabemos que buracos

de minhoca existem no nosso coração e na forma de equações, no papel.

Se quiser continuar explorando as infinitas maravilhas do universo,

você pode adquirir um dos nossos produtos temáticos espaciais e apoiar o Kurzgesagt.

Como nossos pôsteres do céu noturno, nossas edições educativas, pôsteres com

belos desenhos ou coisas que brilham no escuro! O mesmo amor e cuidado que colocamos em nossos

vídeos também colocamos na criação de tudo, como cadernos, pelúcias, bottons, moletons e camisetas.

Tudo isso para despertar sua curiosidade pelo espaço, pela natureza e pela vida.

Esta também é a melhor forma de apoiar o canal. Mas, por favor, não se sinta obrigado!

Assistir e compartilhar já nos ajuda muito, e somos muito gratos por você se importar

com o que fazemos aqui. Obrigada por assistir.

Entendendo os buracos de minhoca – Quebra do espaço-tempo Wurmlöcher verstehen - Durchbrechen der Raum-Zeit Understanding Wormholes - Space-time Breaking Comprender los agujeros de gusano - Romper el espacio-tiempo Capire i wormhole - rompere lo spazio-tempo ワームホールを理解する - 時空を超える Zrozumieć tunele czasoprzestrzenne - Łamanie czasoprzestrzeni Понимание червоточин - Разрыв пространства-времени

Se você visse um buraco de minhoca de  verdade, ele seria redondo, esférico, Wenn Sie ein echtes Wurmloch sehen würden, wäre es rund, kugelförmig, If you saw a real wormhole, it would be round, spherical,

parecido com um buraco negro. A luz do outro lado atravessaria, wie ein schwarzes Loch. Licht von der anderen Seite würde hindurchgehen,

abrindo uma janela para um lugar distante.  Ao cruzarmos essa janela, o outro lado se ein Fenster zu einem fernen Ort öffnen. Wenn wir dieses Fenster durchschreiten, wird die andere Seite

tornaria totalmente visível, e sua antiga casa  seria apenas uma janela esférica e cintilante. vollständig sichtbar werden, und sein altes Zuhause wäre nur noch ein kugelförmiges, schimmerndes Fenster.

Mas os buracos de minhoca são reais ou  apenas uma magia disfarçada de física Aber sind Wurmlöcher real oder nur als Physik getarnte Magie? But are wormholes real or just magic disguised as physics?

e matemática? E se eles são reais, como  funcionam e onde podemos encontrá-los? und Mathe? Und wenn es sie wirklich gibt, wie funktionieren sie und wo können wir sie finden?

Durante a maior parte da história humana,  pensamos que o espaço era muito simples: Die meiste Zeit der Menschheitsgeschichte dachten wir, der Weltraum sei sehr einfach:

Um grande palco onde os eventos do universo  aconteciam. Mesmo se você tirasse o conjunto Eine große Bühne, auf der sich die Ereignisse des Universums abspielen. Selbst wenn man das Bühnenbild wegnehmen würde

de planetas e estrelas, ainda restaria algo. Esse palco vazio era espaço, e ele existia, von Planeten und Sternen, wäre immer noch etwas übrig. Diese leere Bühne war der Raum, und er existierte,

imutável e eterno. A teoria da  relatividade de Einstein mudou essa visão. unwandelbar und ewig. Einsteins Relativitätstheorie änderte diese Sichtweise.

Ela diz que o espaço e o tempo compõem esse palco  juntos, e não são iguais em todos os lugares. Sie sagt, dass Raum und Zeit zusammen diese Bühne bilden, und dass sie nicht überall gleich sind.

As coisas no palco afetam o próprio  palco, esticando-o e entortando-o. Die Dinge auf der Bühne wirken sich auf die Bühne selbst aus, dehnen und verbiegen sie.

Se o antigo palco era imóvel,  como madeira de lei, o palco Wenn die alte Bühne unbeweglich war, wie Hartholz, wird die Bühne If the old stage was immovable, like hardwood, the stage

de Einstein parece mais com um colchão d'água. Esse tipo de espaço elástico pode ser dobrado e, Das von Einstein sieht eher wie ein Wasserbett aus. Diese Art von elastischem Raum kann gefaltet werden und,

talvez, até rasgado e remendado, o que poderia  tornar os buracos de minhoca possíveis. vielleicht sogar gerissen und geflickt, was Wurmlöcher möglich machen könnte.

Vamos ver como seria isso em 2D. Nosso  universo é como uma grande folha de papel. Schauen wir uns an, wie das in 2D aussehen würde. Unser Universum ist wie ein großes Blatt Papier.

Dobrando corretamente, os buracos de  minhoca ligariam dois pontos distantes Bei richtiger Faltung würden Wurmlöcher zwei entfernte Punkte miteinander verbinden

com uma ponte curta, que poderia  ser cruzada quase instantaneamente, mit einer kurzen Brücke, die in kürzester Zeit überquert werden konnte,

permitindo uma viagem no universo  mais rápida que a velocidade da luz. die eine überlichtschnelle Reise durch das Universum ermöglichen.

Mas, onde podemos encontrar um buraco de  minhoca? Bem, atualmente, apenas no papel. Aber wo können wir ein Wurmloch finden? Nun, derzeit nur auf dem Papier.

A relatividade geral afirma que eles são  possíveis, mas isso não significa que existam. Die allgemeine Relativitätstheorie besagt, dass sie möglich sind, aber das bedeutet nicht, dass sie existieren.

A relatividade geral é uma teoria  matemática: um conjunto de equações Die allgemeine Relativitätstheorie ist eine mathematische Theorie: eine Reihe von Gleichungen

com muitas respostas possíveis, mas nem  toda matemática descreve a realidade. mit vielen möglichen Antworten, aber nicht jede Mathematik beschreibt die Realität.

Teoricamente, os buracos de minhoca são  possíveis e podem existir diferentes tipos: Theoretisch sind Wurmlöcher möglich, und es können verschiedene Arten von Wurmlöchern existieren:

PONTES DE EINSTEIN-ROSEN O primeiro tipo de buraco EINSTEIN-ROSEN-PUNKTE Die erste Art von Löchern

de minhoca teorizado foi chamado Pontes de  Einstein-Rosen: cada buraco negro seria como Das theoretische Wurmloch wurde Einstein-Rosen-Brücken genannt: jedes schwarze Loch wäre wie ein schwarzes Loch.

um portal para um universo paralelo infinito. Vamos imaginar isso em 2D. O espaço-tempo vazio ein Portal zu einem unendlichen Paralleluniversum. Stellen wir es uns in 2D vor. Die leere Raumzeit

é plano, mas curvado por objetos em cima dele. Se comprimirmos esse objeto, o espaço-tempo fica ist flach, aber durch die darauf befindlichen Objekte gekrümmt. Wenn wir dieses Objekt komprimieren, wird die Raumzeit

mais curvo mais em torno dele. Eventualmente,  o espaço-tempo ficará tão deformado que será mehr um sie herum gekrümmt. Schließlich wird die Raumzeit so stark gekrümmt sein, dass sie

impossível não colapsar num buraco negro. Então, se forma uma barreira unidirecional: unmöglich, nicht zu einem schwarzen Loch zu kollabieren. Es bildet sich also eine einseitige Barriere:

o horizonte de eventos, onde qualquer coisa  pode entrar, mas de onde não pode escapar, den Ereignishorizont, in den alles eindringen, aus dem es aber nicht entkommen kann,

preso para sempre no núcleo da singularidade. Mas talvez não haja singularidade aqui. Uma für immer im Kern der Singularität gefangen. Aber vielleicht gibt es hier keine Singularität. A

possibilidade é que o outro lado do horizonte de  eventos se pareça um pouco com o nosso universo, Möglichkeit ist, dass die andere Seite des Ereignishorizonts unserem Universum ein wenig ähnelt,

mas espelhado de cabeça para baixo,  onde o tempo corre para trás. sondern auf den Kopf gestellt, wo die Zeit rückwärts läuft.

No nosso universo, as coisas caem no  buraco negro. No universo paralelo, com In unserem Universum fallen die Dinge in ein schwarzes Loch. Im Paralleluniversum, mit

o tempo contrário, o buraco negro espelhado está  expelindo as coisas, um pouco como um Big Bang. In der entgegengesetzten Zeit spuckt das spiegelnde Schwarze Loch Dinge aus, ein bisschen wie ein Urknall.

Isso é chamado de buraco branco. Infelizmente, não é possível realmente Dies nennt man ein weißes Loch. Leider ist es nicht wirklich möglich

cruzar as pontes de Einstein-Rosen. O tempo  para ir de um universo a outro é infinito, die Einstein-Rosen-Brücken überqueren. Die Zeit, um von einem Universum in ein anderes zu gelangen, ist unendlich,

e as pontes se fecham rapidamente. Assim, se você entrasse num buraco und Brücken schließen sich schnell. Wenn Sie also in ein Loch treten würden

negro, não conseguiria sair pelo  buraco branco, e você morreria. schwarz, du könntest nicht durch das weiße Loch herauskommen und du würdest sterben.

Para viajar pelo cosmos num piscar de olhos,  precisamos de outro tipo de buraco de minhoca: Um den Kosmos in einem Wimpernschlag zu bereisen, brauchen wir eine andere Art von Wurmloch:

um buraco de minhoca atravessável. BURACOS DE MINHOCA DA TEORIA DAS CORDAS ein durchquerbares Wurmloch. STRINGTHEORIE WURMLÖCHER

Se a teoria das cordas ou uma de suas  variações descrever corretamente o universo, Wenn die Stringtheorie oder eine ihrer Varianten das Universum korrekt beschreibt,

talvez tenhamos sorte, e nosso universo já tenha  uma teia de incontáveis buracos de minhoca. Vielleicht haben wir Glück und unser Universum hat bereits ein Netz aus unzähligen Wurmlöchern.

Logo após o Big Bang, as flutuações quânticas  no universo nas menores escalas, muito menores Unmittelbar nach dem Urknall kam es im Universum zu Quantenfluktuationen auf kleinsten Skalen

que um átomo, podem ter criado muitos, mas muitos  buracos de minhoca atravessáveis. Passando através als ein Atom, können sie viele, viele durchquerbare Wurmlöcher geschaffen haben. Das Durchqueren

deles, há cordas chamadas de cordas cósmicas. No primeiro bilionésimo de trilionésimo de

segundo após o Big Bang, as extremidades desses  minúsculos buracos de minhoca se separaram por

anos-luz, espalhando-os pelo universo. E se os buracos de minhoca surgiram

no início do Universo, seja com  cordas cósmicas ou de outra forma,

eles podem estar lá esperando serem descobertos! Podem até estar mais perto do que imaginamos.

De fora, buracos negros e buracos de minhoca  são parecidos, alguns físicos até sugerem que

buracos negros supermassivos no centro das  galáxias são na verdade buracos de minhoca.

Seria muito difícil ir até o centro da Via Láctea  para comprovar essa hipótese, mas tudo bem.

Porque existe outra maneira igualmente  difícil de chegar em um buraco de minhoca:

tentar fazer um deles. BURACOS DE MINHOCA ARTIFICIAIS

Para ser atravessável e útil, queremos  que um buraco de minhoca tenha algumas

propriedades. Primeiro, claro, ele deve  conectar duas partes do espaço-tempo.

Como seu quarto e o banheiro  social, ou a Terra e Júpiter.

Segundo, não deve haver horizontes de  eventos bloqueando as viagens bidirecionais.

Terceiro, deve ter tamanho  suficiente para as forças

gravitacionais não matarem viajantes humanos. O maior problema agora é manter nossos buracos

de minhoca abertos. Não importa como os  fazemos, a gravidade tenta fechá-los.

A gravidade quer apertá-los até cortar as pontes,  deixando apenas buracos negros nas extremidades.

Quer seja um buraco de minhoca atravessável  com ambas as extremidades aqui ou uma em outro

universo, a gravidade vai fechá-lo,  a menos que algo o sustente aberto.

Para os buracos de minhoca da teoria das cordas,  esse é o papel da corda cósmica. Para buracos

de minhoca artificiais, é preciso algo mais: Matéria exótica. Não encontramos nada parecido na

Terra, nem mesmo a antimatéria. É algo totalmente  novo, diferente e entusiasmante, com propriedades

malucas jamais vistas antes. Matéria exótica é um

material que tem massa negativa. A massa positiva, como as pessoas, planetas e tudo

no universo, é atraída por causa da gravidade. Mas a massa negativa seria repulsiva.

Ela afastaria as coisas. Seria como um dispositivo antigravidade,

escorando nossos buracos de minhoca. A matéria exótica deve exercer uma enorme

pressão para abrir o espaço-tempo, maior do que a  encontrada nos centros das estrelas de nêutrons!

Com a matéria exótica, poderíamos tecer  o espaço-tempo como bem entendêssemos.

E talvez até tenhamos um candidato a essa  matéria exótica: o vácuo do próprio espaço.

Flutuações quânticas no espaço vazio estão sempre  criando pares de partículas e antipartículas,

que serão aniquiladas no instante seguinte. O vácuo do espaço está repleto delas, e já podemos

manipulá-las para produzir um efeito semelhante  à massa negativa que estamos procurando.

Poderíamos usar isso para estabilizar nossos  buracos de minhoca! Como eles estariam abertos,

as extremidades começariam unidas, e nós  poderíamos levá-las para lugares interessantes.

Poderíamos começar ligando o Sistema  Solar: uma extremidade de cada buraco

de minhoca ficaria em órbita ao redor  da Terra e a outra, no espaço profundo.

A Terra seria um centro de buracos de  minhoca: uma civilização humana interestelar,

espalhada por anos-luz, mas a apenas  um buraco de minhoca de distância.

No entanto, os buracos de minhoca  têm um lado obscuro. Abrir um único

buraco de minhoca já quebraria o  universo de maneira fundamental,

criando paradoxos de viagem no tempo e  violando a estrutura causal do universo.

Para muitos cientistas, isso não significa  apenas que seja impossível criá-los,

mas também que é impossível que eles existam. Então, por enquanto, só sabemos que buracos

de minhoca existem no nosso coração  e na forma de equações, no papel.

Se quiser continuar explorando as  infinitas maravilhas do universo,

você pode adquirir um dos nossos produtos  temáticos espaciais e apoiar o Kurzgesagt.

Como nossos pôsteres do céu noturno,  nossas edições educativas, pôsteres com

belos desenhos ou coisas que brilham no escuro! O mesmo amor e cuidado que colocamos em nossos

vídeos também colocamos na criação de tudo, como  cadernos, pelúcias, bottons, moletons e camisetas.

Tudo isso para despertar sua curiosidade  pelo espaço, pela natureza e pela vida.

Esta também é a melhor forma de apoiar o canal. Mas, por favor, não se sinta obrigado!

Assistir e compartilhar já nos ajuda muito,  e somos muito gratos por você se importar

com o que fazemos aqui. Obrigada por assistir.