As duas previsões bem conhecidas dos buracos negros hoje são duas. Prima , de dentro de um buraco negro você não pode escapar porque a saída é voltar no tempo. Segundo, você pode ver todo o futuro do universo porque o tempo no universo que você deixou agora é como o espaço. Pena que você não pode contar a ninguém.
A ideia de que vivemos dentro de um buraco negro não é tão maluca quanto parece. Os buracos negros deformam o espaço e o tempo até que seus papéis sejam invertidos. Para quem cai num buraco negro, a dimensão radial, em direção à singularidade, torna-se tempo e a dimensão temporal torna-se espaço. A ideia básica da teoria de que o Big Bang seria um buraco negro (Buraco negro Teoria do Big Bang, ou BHBBT) é que a matéria de um universo pai colapsa em um buraco negro. A singularidade deste buraco negro está num único ponto no espaço em comparação com qualquer outro no universo pai. Mas, devido à inversão de tempo e espaço para todos dentro do universo filho, esse ponto no espaço r=0 torna-se o seu ponto de partida no tempo, t=0. Então, o que era uma singularidade no espaço agora é uma singularidade no tempo, assim como o Big Bang.
Isto significa que qualquer matéria que caia do universo “pai” para um buraco negro desaparecerá desse universo e emergirá num ponto de partida no universo “filho” completamente confuso.
Quanta matéria do universo “mãe” acabaria no universo “filha”? E quanto ele pode terminar? Até mesmo a coisa toda? Um universo pode terminar dentro de outro? A razão pela qual um universo inteiro pode estar contido em outro tem a ver com a estranha maneira como o tempo e o espaço podem ser distorcidos, esticados, comprimidos e torcidos. O que parecia ser um beco sem saída no centro de um buraco negro pode, em vez disso, ser uma passagem no nascimento de um novo universo.
Você pode ter muitos universos interligados assim, onde as mães dão à luz filhas que dão à luz mais filhas, e assim por diante, ad infinitum. Assim, longe de ter apenas 13 mil milhões de anos de idade, todo o cosmos interligado pode ser infinitamente antigo.
O modelo padrão do Big Bang
O modelo padrão do universo do Big Bang (SBB) é que o universo, incluindo tempo, espaço e matéria, nasceu em um único ponto cerca de 13 bilhões de anos atrás. Do ponto de vista da relatividade geral, a teoria da gravidade de Einstein, o próprio espaço foi comprimido até esse ponto. Com o passar do tempo, o espaço começou a se expandir, levando consigo a matéria. Este processo continuaria até hoje e sabemos disso porque quando observamos galáxias distantes, elas estão se afastando de nós. Quanto mais longe uma galáxia está, mais rápido ela se afasta de nós. Isto é consistente com uma teoria do universo em que o espaço está em expansão. Quanto maior o espaço entre dois pontos, mais rápido eles podem se afastar. O exemplo padrão disso é um conjunto de pontos em um balão. Encha o balão e todos os pontos se afastam.
Onde está o centro do universo?
O centro do universo, onde aconteceu o Big Bang, não está para nós no espaço, mas num ponto no tempo, t = 0, no Big Bang. A analogia do balão é útil aqui porque o centro do balão, claro, não está no balão. O espaço, portanto, é como a superfície do balão com uma dimensão adicional, portanto tem 3 dimensões em vez de 2. O passado é como o interior do balão.
Os buracos negros, entretanto, têm seus centros em um ponto no espaço, r = 0 nas coordenadas centradas na singularidade do buraco negro. Portanto, eles são fundamentalmente diferentes da singularidade do Big Bang.
Então, como podemos estar dentro de um buraco negro? O tempo se torna espaço
Uma das características estranhas da relatividade geral é a sua capacidade de dobrar o espaço e o tempo a ponto de o tempo e o espaço poderem trocar de papéis. Concentrações intensas de matéria podem distorcer o espaço e o tempo de uma forma que muda o significado do espaço e do tempo para diferentes observadores. Para um observador fora de um buraco negro, denominado observador distante, a singularidade está em um ponto do espaço. Para o observador dentro do horizonte de eventos, entretanto, a singularidade está em algum ponto do tempo, algum tempo no futuro.
A teoria de que o Big Bang é um buraco negro, BHBBT, sugere que, pelo menos para alguns tipos de singularidade, uma vez alcançada, a matéria entra em um novo universo no qual o tempo na singularidade é o ponto de partida desse universo.
Imagine que você é uma formiga rastejando sobre uma mesa. Enquanto você rasteja, desça uma ladeira. A inclinação fica cada vez mais íngreme até ficar completamente vertical. De repente, termina em um ponto. Isso é típico de como os buracos negros são representados. Mas agora, em vez de terminar naquele ponto, além desse ponto, o espaço se expande novamente. Passando por esse único ponto, você reemerge em um cone em expansão: um novo universo perpendicular ao que você deixou para trás.
Um buraco negro como origem do universo
BHBBT é uma teoria convincente que pode ser formulada rigorosamente dentro dos limites da teoria geral da relatividade de Einstein. Não requer nenhuma nova física. Também explica por que o Big Bang aconteceu. E no nível filosófico e no princípio antrópico explica de forma tranquilizadora que não nascemos “do nada”, mas fomos gerados por outra coisa, e talvez sejamos em certo sentido infinitos.
Referências:
Smolin, Lee. "O universo evoluiu?" Gravidade clássica e quântica 9.1 (1992): 173.
Stuckey, WM "O universo observável dentro de um buraco negro". American Journal of Physics 62.9 (1994): 788 – 795.
Easson, Damien A. e Robert H. Brandenberger. "Geração do universo a partir de interiores de buracos negros". Jornal de física de alta energia 2001.06 (2001): 024.
