00:00Em um buraco negro, o tempo para de passar, a luz é engolida e nem as equações do Einstein não
00:24conta de explicar o que acontece. Olhar para um buraco negro é olhar para um cantinho do universo
00:29onde as leis do nosso mundo deixam de valer e são trocadas por outras que a ciência ainda não conseguiu decifrar.
00:34Agora, a gente vai entender como os buracos negros nascem, o que existe dentro deles
00:39e o que aconteceria se você caísse em um. E tudo começa com as estrelas.
00:45As estrelas nascem de nuvens de gás hidrogênio. Essas nuvens não são homogêneas.
00:50Elas têm mais gás em alguns pontos do que em outros. Os pontos que têm mais gás têm mais gravidade
00:56e atraem os pontos que têm menos gás. Assim, o hidrogênio que antes estava espalhado
01:01vai se acumulando num lugar só. A nuvem vira uma bola. Conforme a bola fica mais compacta,
01:07a pressão e a temperatura lá dentro vão aumentando. Fica quente e apertado,
01:11que nem um ônibus em que não para de entrar gente.
01:18Chega uma hora que os átomos de hidrogênio, de tão apertados, começam a se fundir
01:23para formar átomos mais pesados, de hélio. O hélio é o próximo elemento da tabela periódica.
01:30Essa fusão de hidrogênio em hélio, no núcleo da estrela, libera muita energia.
01:34Essa energia é emitida para fora e ela compensa a gravidade, que quer puxar a nuvem para dentro.
01:39E é assim que a estrela se segura.
01:41Então uma estrela é um sistema em equilíbrio, em que a grande massa pode colapsar pela gravidade,
01:49só que devido à fusão nuclear dentro das estrelas, você tem um equilíbrio entre a gravidade
01:57e essa energia que é liberada para fora.
02:00Então durante a vida da estrela, ela se mantém em equilíbrio entre a atração gravitacional,
02:07da sua enorme massa, e a energia liberada pela fusão nuclear que ocorre no seu interior.
02:13O problema é que uma hora a gasolina da estrela acaba, não tem mais hidrogênio.
02:20Se a estrela for muito grande, no mínimo umas oito vezes a massa do Sol,
02:24ela pode até começar a fundir o próprio hélio que ela fabricou.
02:32Mas uma hora o hélio também acaba.
02:35Chega um momento em que o único elemento que a estrela tem para fundir é o ferro.
02:39Mas fundir ferro não libera energia para fora.
02:43E aí a gravidade que puxa para dentro ganha o cabo de guerra.
02:47A estrela entra em colapso.
02:53Toda a parte de fora da estrela de Zaba bate no núcleo e volta muito rápido.
02:58É assim que a estrela explode e ejeta suas camadas exteriores.
03:02O nome dessa explosão é supernova, até porque ela parece uma estrela nova no céu.
03:07Na prática, o que você vê da Terra é um brilho muito intenso e relativamente rápido no céu.
03:13Em algumas semanas, esse brilho atinge o seu ápice e desaparece.
03:18Depois das camadas exteriores serem ejetadas, fica ainda um núcleo.
03:22Se esse núcleo for menor do que três massas solares,
03:28a supernova, então, gera uma estrela de nêutrons extremamente densa.
03:33Se o que sobrou depois da supernova tem mais de três massas solares,
03:40aí você tem um monstruoso buraco negro.
03:45Uma estrela de nêutrons já é um negócio muito compacto.
03:48Um pedacinho do tamanho de uma caixa de fósforos pesa 21 trilhões de quilos.
03:54Isso dá 362 muralhas da China.
03:57Apesar disso, ela ainda consegue segurar a gravidade.
04:01Ela fica minúscula, bem menor do que a Terra, mas ainda aguenta o tranco.
04:05Já um buraco negro é o que acontece quando tem tanta massa
04:08que nem um estágio de estrela de nêutrons aguenta.
04:11O núcleo vai se espremendo até ficar do menor tamanho que qualquer coisa pode ficar,
04:16que é tamanho nenhum.
04:19Ele vira um ponto infinitamente pequeno, com a densidade infinitamente alta.
04:24Essa anomalia chama singularidade.
04:27Segundo as equações, é uma dessas que existe dentro de todo buraco negro.
04:31Uma singularidade é um negócio realmente extremo.
04:35Se você quisesse transformar a Terra em um buraco negro, por exemplo,
04:38você ia precisar deixar ela do tamanho dessa bolinha de gude aqui.
04:42Só tem um problema.
04:44Ninguém sabe se as singularidades existem mesmo.
04:47E a gente nunca vai ver uma.
04:48Porque depois que a estrela vira um buraco negro,
04:52a singularidade fica escondida para sempre
04:54atrás de um negócio que chama horizonte de eventos.
05:00Um buraco negro não é um aspirador de pó.
05:03Ele não suga nada.
05:05Se você tirasse o Sol e colocasse um buraco negro com a mesma massa no lugar,
05:10os planetas iam continuar orbitando esse buraco negro
05:13como se nada tivesse acontecido.
05:15Só ia faltar a luz.
05:18O buraco negro só engole as coisas que chegam perto demais dele.
05:22E a gente sabe calcular exatamente o quanto é esse perto demais.
05:26Existe um perímetro de segurança em volta da singularidade,
05:29que chama horizonte de eventos.
05:31Entrou ali, não sai mais.
05:33Quanto mais massa tem um buraco negro, maior é o horizonte de eventos.
05:37E conforme o buraco negro come, o horizonte aumenta.
05:40Se você entrasse no horizonte de eventos,
05:43você ia precisar alcançar uma velocidade maior que a da luz para sair.
05:47E como nada pode alcançar uma velocidade maior que a da luz,
05:50a conclusão é que você não vai sair.
05:53O interior de um buraco negro é uma região, em princípio, insondável.
05:58O que você pode jogar, fazer é jogar alguém lá dentro.
06:00Agora, esse alguém vai testar o interior do buraco negro,
06:04só que ele nunca vai poder te contar como é, certo?
06:06Porque nada, nenhuma, nem informação, consegue sair de dentro de um buraco negro.
06:12Quem vê o buraco negro do lado de fora, vê só uma sombra preta lisa.
06:17Como se fosse uma parede entre o exterior, onde você está a salvo,
06:20e o interior, de onde você nunca ia poder escapar.
06:23Essa sombra aparece porque toda a luz que chega perto demais do buraco negro
06:27cai nele em vez de chegar nos seus olhos.
06:31Se você tentasse acender uma lanterna para iluminar a bola,
06:34ela engoliria a luz da lanterna.
06:36A singularidade está escondida de todo mundo que olha de fora, para sempre.
06:42Mas se você entrasse no buraco negro, você ia descobrir que o horizonte de eventos,
06:46na verdade, é só uma linha imaginária.
06:49Você atravessa ele sem perceber que atravessou.
06:52O céu lá fora continua estrelado.
06:54Se o buraco negro for grande, inclusive,
06:56você vai viajar um bom tempo dentro dele sem perceber nada de errado,
07:00até que você se aproxima da singularidade lá no centro.
07:03E aí, a atração gravitacional fica tão forte que ela puxa mais o seu pé do que a sua cabeça.
07:09Isso chama espaguetificação.
07:12Você desmancha, vira um fiozinho de átomos que, dali em diante, vão passar a fazer parte do buraco negro.
07:18Mas isso é só do ponto de vista de quem está caindo.
07:22Da perspectiva de quem vê de fora, você nem chega a cair.
07:26A sua imagem vai se mexendo mais e mais devagar,
07:29até congelar no horizonte de eventos.
07:32Isso acontece porque os buracos negros não engolem só a luz.
07:36Eles engolem o tempo.
07:41Em 1915, Albert Einstein publicou a Teoria da Relatividade Geral.
07:47Ela é basicamente uma teoria que explica como funciona a gravidade.
07:53Que explica por que a Terra atrai a gente e por que o Sol atrai a Terra.
07:56O Einstein descobriu que a gravidade é a maneira como a gente sente distorções no espaço.
08:02Não no espaço sideral, mas no espaço à nossa volta mesmo.
08:06Esse que tem três dimensões.
08:08Uma de comprimento, uma de altura e uma de largura.
08:11Todas as coisas, tipo um alfinete ou a Terra,
08:15estão apoiadas no espaço como se ele fosse um tecido.
08:18As coisas com mais massa, que nem a Terra,
08:20afundam mais o tecido do que as coisas com menos massa, que nem o alfinete.
08:24É por isso que é a Terra que atrai o alfinete, e não o contrário.
08:28Dá para mostrar como a gravidade funciona usando um pedaço de Leica bem grande e umas bolinhas de gude.
08:35A bolinha maior, ali no meio, é o Sol.
08:37E as bolinhas menores em volta dela são os planetas do Sistema Solar.
08:42O bacana desse experimento é que dá para entender exatamente o que é um buraco negro.
08:46Ele é um negócio com tanta massa, e com essa massa concentrada num espaço tão pequeno,
08:51que a curva que ele gera no espaço fica muito íngreme.
08:55É por isso que a luz cai nele.
08:58Ela cai que nem a água cai num ralo de pia.
09:00Até agora, a gente não tocou num assunto importante.
09:04Esse pedaço de Leica não representa só as três dimensões do espaço.
09:09Tem também o tempo, que é uma quarta dimensão.
09:11O tempo é distorcido pelas coisas pesadas, exatamente como o espaço.
09:16Quanto mais massa tem o corpo, mais devagar o tempo passa em volta dele.
09:21Conforme você chega perto de um buraco negro, um segundo para você passa a valer um dia da perspectiva de quem ficou de fora.
09:29Depois, um mês.
09:31Depois, um ano.
09:32Até que o tempo para de vez.
09:34Até agora, a gente falou de buracos negros como se no centro deles, de fato, tivesse uma singularidade.
09:43Como se, depois que uma estrela desaba, toda a massa dela fosse mesmo espremida em um pontinho que não tem tamanho.
09:50Isso é bem bizarro.
09:51E provavelmente está errado.
09:53A gente consegue escrever matematicamente que é uma singularidade.
09:56A questão é perguntar se essa singularidade se realiza na natureza ou não.
10:01Existe uma série de indícios que ela não se realiza.
10:03Eu tenho minhas dúvidas se a gente deve encarar isso como um evento físico.
10:07Ela determina uma região onde a realidade geral perde sua validade.
10:12Ou seja, a teoria da relatividade do Einstein prevê que existe uma singularidade.
10:18Mas isso, provavelmente, é sinal de que a teoria não dá conta de explicar o que acontece num buraco negro.
10:25Mas e aí, o que dá conta?
10:27Bom, desde a década de 20, a física está partida ao meio.
10:31De um lado, tem as equações da física quântica, que são muito boas em descrever o mundo em escala microscópica.
10:39Tudo o que a gente sabe sobre as partículas subatômicas e os átomos e as moléculas, a gente sabe graças à física quântica.
10:45Do outro lado, tem a relatividade geral, que explica a gravidade.
10:50É ela que descreve o mundo das coisas grandes, das luas, dos planetas, das estrelas.
10:55A física quântica e a gravidade não se dão bem.
10:58Quando você junta as equações das duas, os resultados dão errado.
11:01Na maior parte das vezes, isso não é um problema, porque ou você está estudando um átomo ou você está estudando um planeta.
11:09Dificilmente as duas coisas ao mesmo tempo.
11:12Mas um buraco negro é pequeno o suficiente para ser estudado pela física quântica
11:16e pesado o suficiente para ser estudado pela relatividade geral.
11:20Um dia, quando essas duas teorias forem integradas,
11:24talvez a gente finalmente tenha uma ideia melhor do que acontece lá dentro.
11:27Quando a gente tiver uma teoria, que seja a união, a unificação da mecânica quântica com a teoria da relatividade geral,
11:36a gente tenha no futuro uma teoria quântica da gravidade,
11:40em que não haverá mais singularidades na teoria.
11:44Ia ser bacana se os físicos, um dia, finalmente montassem esse quebra-cabeça
11:49e descobrissem o que existe dentro de um buraco negro.
11:52Até porque, um dia, tudo o que vai existir são buracos negros.
11:57E você provavelmente vai acabar dentro de um.
12:00É que daqui muitos trilhões de anos, todas as estrelas vão morrer, uma por uma.
12:06E não vai sobrar combustível para fazer estrelas novas.
12:09A única coisa que vai sobrar são os buracos negros.
12:12De pouquinho em pouquinho, eles vão evaporar até desaparecer.
12:16Nessa hora, do mesmo jeito que um ovo quebrado não volta a ter casca sozinho,
12:21o universo não vai se regenerar.
12:24Ele vai virar uma massa disforme de partículas.
12:27Um grande nada.
12:29E essa é a hipótese mais plausível para o fim de tudo.
12:33Ainda bem que vai ter valido a pena.
12:35Entre o nada do começo e aquele do futuro,
12:37afinal, aconteceu alguma coisa.
12:40Tudo.
12:40Ainda bem que vai ter valido a pena.
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