Estou assistindo às palestras do MIT OpenCourseWare sobre relatividade geral e não muito tempo depois da primeira palestra, o professor afirmou que a solução Kerr Black Hole permitia a viagem entre universos. Como isso é possível saber? Como alguém tira isso / chega a essa conclusão?
Respostas:
É correto que a solução de KTR do buraco negro de Kerr permita viagens entre universos. No entanto, isso não significa que, se você realmente pular em qualquer tipo de buraco negro, poderá ir para outro universo.
Para motivar a resolução desse enigma, vamos começar com muita facilidade: suponha que você fique no chão com uma bola na mão e a jogue com alguma velocidade inicial. Por simplicidade, vamos ignorar tudo, exceto uma gravidade uniforme. A matemática então lhe dirá que a bola segue um arco parabólico e quando e onde a bola atingirá o chão. E se você considerar as equações resultantes muito literalmente, também lhe dirá que a bola bate no chão duas vezes : uma vez no futuro, uma vez no passado. Mas você sabe que a solução do passado não está certa: você segurou a bola; na verdade, não continuou seu arco parabólico no passado.
Um tipo de coisa moralmente semelhante ocorre para, digamos, um buraco negro de Schwarzschild. Se você observar as coordenadas habituais de Schwarzschild, há um problema no horizonte. A matemática então lhe dirá que o problema está apenas no gráfico de coordenadas e que na verdade há uma região interior do buraco negro que se torna aparente em coordenadas diferentes. E se você fizer isso de maneira geral, dirá que há mais do que isso: há também um buraco branco com um horizonte reverso e sua região externa - outro universo. Esse espaço-tempo Schwarzschild "maximamente estendido" completo faz com que esse outro universo se conecte ao nosso por meio de uma "ponte Einstein-Rosen" e depois "aperte", produzindo buracos pretos e brancos separados.
Certamente, isso também é um artefato da idealização matemática: e o buraco negro real não é infinitamente estendido no passado e no futuro; foi realmente produzido por algo, um colapso estelar. (E a "ponte" não pode ser atravessada de qualquer maneira; alguém será destruído na singularidade se tentar.)
Finalmente, para a solução Kerr, é um pouco melhor porque formalmente a singularidade é evitável, ao contrário do caso Schwarzschild. No entanto, ainda é fisicamente irracional: além do fato de que os buracos negros reais não são eternos, o interior da solução Kerr é instável em relação a qualquer matéria infalível, que perturbará a solução em algo completamente diferente. Portanto, não pode ser tomado como um significado físico. Ainda assim, é verdade que o espaço-tempo completo de Kerr contém um caminho para outro universo - de fato, infinitamente muitos deles, encadeados um após o outro.
Se você estiver interessado nos detalhes de sua estrutura, poderá ver alguns diagramas de Penrose dessas soluções de buracos negros.
"Permitido" não significa "necessariamente causa".
O que o professor sugeriu é que as soluções parecem, de um ponto de vista matemático, exatamente como você esperaria de uma ponte entre universos - SE existissem múltiplos universos e SE a ponte fosse aceitável.
É tudo o que há para isso. Uma solução matemática que se parece com uma ponte. Mas isso já foi verificado experimentalmente? Não. Temos provas de que existem outros universos? Não.
Temos a matemática que descreve o que parece, para todos os efeitos, como uma porta. Mas é a porta que separa esta sala e outra sala, ou é apenas uma porta falsa embutida em uma parede de tijolos sólidos, como nas comédias de cinema? Nós não sabemos. A porta se abriria? Nós não sabemos. Alguém já viu essa porta? Não.
Isso não significa que o professor estava errado. Significa apenas que esta é apenas uma hipótese neste momento. Ainda não sabemos se a realidade corresponde ou não.