Buracos de minhoca são “atalhos” teóricos através do espaço-tempo – potencialmente ligando pontos distantes do espaço.
O nome surge da ideia de que, ao criar um túnel ou furo em uma maçã, seria uma maneira muito mais rápida de uma minhoca chegar ao outro lado do que se mover pela superfície.
Poderiam existir, teoricamente, seis tipos de buracos de minhoca
Dentre esses seis, existem os buracos de minhoca não-atravessáveis, atravessáveis, buracos de minhoca unidirecionais, isto é, você só pode atravessá-lo uma vez, bidirecionais, intra-universais (viagem de dois pontos dentro do mesmo universo) e inter-universais (um ponto está em um universo paralelo).
Sendo que, os tipos podem se mesclar, por exemplo, um buraco de minhoca pode ser atravessável, unidirecional e inter-universal.
Buracos de minhoca atravessáveis unidirecionais
Quando Einstein formulou a Teoria da Relatividade Geral, ele revelou que a gravidade, ao invés de ser uma força de atração exercida por corpos com massa, é o resultado de objetos massivos distorcendo o contínuo do espaço-tempo do Universo.
Um efeito “colateral” era previsto por esse novo modelo da gravidade, quando dois objeto massivos – sendo um deles um buraco negro – acabam sendo conectados pela gravitação intensa do buraco negro. Às vezes, não é necessário nem outro objeto do outro lado.
A matéria por si só, já atrai o outro lado. Isso daria um buraco de minhoca unidirecional, isto é, uma boca do buraco de minhoca seria um buraco negro (nada pode sair) e a outra um buraco branco (nada pode entrar), acaba que você só tem o ingresso de ida.
Nenhum ser humano poderia passar por um buraco negro sem ser reduzido a uma combinação de partículas compressadas ou sobreviver da espaguetização que te desmonta lentamente, mas, as partículas menores (isto é, a sua “informação”) passa e continua existente do outro lado.
Isso tornaria um buraco de minhoca por meio de buraco negro tecnicamente atravessável mas não viável para viagens espaciais, mesmo que nós ser humanos, por alguma razão, nem quiséssemos mais voltar, ainda nem sequer sairíamos dele vivos. No caso, vários buracos de minhoca poderiam estar camuflados de buracos negros em nosso universo.
Buracos de minhoca atravessáveis bidirecionais
Quando o Universo ainda era muito denso, as partículas quânticas estavam muito mais próximas de si, as partículas quânticas podem aparecer em qualquer lugar e desaparecer a qualquer hora.
Considerando esse espaço pequeno de logo após o Big Bang, era muito mais provável que vários buracos negros microscópicos tenham se formado porque aconteceu das partículas terem aparecido no mesmo lugar, logo, criando gravidade, assim elas não poderiam mais escapar. Com vários buracos negros microscópicos em todo lugar vários conseguiram formar pontes entre si.
Com a expansão/inflação do espaço-tempo ao longo do tempo as duas bocas dos buracos de minhoca começaram a se afastar, acabando que, hoje elas estariam ligando pontos muito mais distantes do que a ponte inicial.
Voltemos para aquela velha analogia do balão em inflação, só que agora imaginemos elásticos, fixados em lados distintos de dentro do balão, cada ponta representando um buraco negro na superfície de fora do balão.
Enche de ar lentamente, aos poucos verá que eles parecem cada vez mais distantes um do outro.
Esses são chamados de buracos de minhoca primordiais. Infelizmente, ainda há dois problemas com eles que impossibilitariam o nosso uso deles para viagem espacial:
O tamanho – Evidentemente esses buracos de minhoca são minúsculos . Esses buracos de minhoca são previstos a terem um tamanho de cerca de 10–³³cm, muitas vezes menor do que um átomo. Mal poderíamos vê-lo a olho nu, imagina passar por dentro dele. A estabilidade – Buracos de minhoca desse tamanho rapidamente se colapsariam – ou porque, buracos negros tão pequenos evaporariam instantaneamente, ou porque não há no meio da ponte/túnel algo que funcionasse como hastes, que o mantivesse aberto, mesmo depois da força gravitacional dos buracos negros deixar de existir.
Temos algumas soluções para esses problemas:
Para evitar que a ponte Einstein-Rose (outro nome para buraco de minhoca) “colapse”, há um processo natural chamado de Efeito Casimir ou Efeito de Pressão Negativa – que pode ser algo que, poderia evitar o “colapso” da ponte mesmo depois dos buracos negros evaporarem.
Espaço vazio pode ser dito ter um valor de energia total zero (é vazio afinal), mas, nas escalas quânticas, espaço vazio não é realmente vazio, então esse valor pode flutuar localmente (através da energia aparecendo e desaparecendo).
Mas, ele é, por definição, zero. Vamos imaginar um buraco de minhoca que apareceu no início do Universo quando ele ainda era bem denso, novamente. À volta dele, temos partículas aparecendo e desaparecendo. Na Física Quântica, todas as partículas podem ser ditas como sendo ondas, e toda onda tem um comprimento… de onda.
Fora do buraco de minhoca há muito espaço para todos os comprimentos de onda existentes, mas dentro do buraco de minhoca o espaço é tão fininho, que só as partículas com os menores comprimento de onda conseguem se encaixar lá dentro.
Isso significa que, menos partículas ou energia podem se encaixar dentro do buraco de minhoca comparado ao espaço fora dele – dando a ele uma densidade de energia menor.
Como lá fora a densidade é zero, a parte de dentro tem que ser negativa porque qualquer coisa abaixo de zero é negativo. O negativo e positivo significa apenas que, a parte de dentro vai se expandir mais, e a de fora vai se contrair mais, devido às densidades. T’aí o efeito de pressão negativa.
Mas, isso não resolve o fato da gente não conseguir entrar ali dentro, nesse caso, existe uma outra solução mais teórica do que factual:
Existem inúmeras especulações que dizem que poderíamos “crescer” esses buracos de minhoca os “enchendo” de matéria exótica (nome geral para qualquer partícula com massa que não haja convencionalmente), especificamente, aquela que tem “massa negativa” – onde o vetor de direção e sentido é sempre contrário ao que é aplicado, ou seja:
um carrinho de massa negativa, ao ser empurrado a uma direção a, ele vai para direção b, que é contrária da a. Esta é outra partícula que ainda não tem evidências para comprovar que existe. Favor, não confundir o efeito de pressão negativa com massa negativa.
Lembrem-se, isso tudo é formulação teórica! Buracos de minhoca existe em teoria geometria dinâmica, mas só sabemos que existe um objeto ou fenômeno com a observação.
A questão é, de acordo com E=m·c², a massa é a máxima concentração de energia e para se criar um buraco negro, ter-se-ia que se concentrar a massa do Sol num raio de 3 km.
Gerar a energia dessa massa requer gastar toda a massa do Sol em reação nuclear. Até hoje, em 4,6 bilhões de anos, o Sol ainda não perdeu 1% da sua massa. E veja que uma ponte dessas deve requere energia maior ainda. Portanto, ainda é ficção.