Buracos Negros

Que me perdoe o professor Stephen Hawking, mas hoje é a minha vez de explicar sobre buracos negros para quem entende menos que eu do assunto.

O objetivo deste texto não é ser uma verdade absoluta, tampouco pretendo abordar todos os mínimos detalhes do tema a ser discutido, pois, provavelmente poderia ser escrita toda uma coleção de livros e ainda assim não se abordariam todas as minúcias de um tema tão complexo.

Vamos começar a entender o extremamente grande – corpos celestes -, explicando o extremamente pequeno – comportamento de partículas sub atômicas.

As quatro forças da física

Vamos entender quais são as forças – também conhecidas como interações – que mantêm o universo como o conhecemos hoje.

Força Nuclear Forte

É a mais forte, faz com que os prótons e nêutrons (que, juntos, compõem o núcleo do átomo) mantenham-se juntos e não se separem mesmo se tiverem mesma carga elétrica (como um par de prótons).

Se dissipa muito facilmente, de forma que só existe dentro do núcleo do átomos, por este motivo não existem núcleos de átomos mais pesados que o ferro na natureza, pois, em estado natural, a partir de 50 núcleons (prótons e/ou nêutrons) a força nuclear forte já não consegue mais segurá-los juntos e eles se repelem por conta da força eletromagnética.

Força Nuclear Fraca

Faz com que os elétrons (carga elétrica negativa) não grudem nos prótons (carga elétrica positiva). Mantêm a eletrosfera – região de um átomo onde ficam os elétrons – no seu lugar (em volta do núcleo atômico, como um capacete protetor).

Força Eletromagnética

É, basicamente, a força que faz com que partículas com cargas elétricas semelhantes se afastem e partículas com cargas elétricas opostas se atraiam.

Seu raio de atuação é muito maior que o da força nuclear forte, podemos notar isto na atração entre imãs e ferro ou da agulha da bússola para com o norte do planeta.

Força Gravitacional

Esta é capaz de fazer com que os corpos se atraiam, como atração entre a Terra e o Sol, entre você e o monitor do computador, entre eu e a minha namorada^[1] etc.

É a força com o maior raio de atuação, imensamente gigante, colossalmente enorme, exageradamente infinitamente estupidamente incomensuravelmente destruidoramente escrotamente abismativamente maior que o raio da força nuclear forte.

Quanto mais massa um corpo tiver, maior será o seu campo gravitacional e mais ele irá atrair os corpos que estão dentro desse campo para junto de si.

Para ajudar a entender: A Força Nuclear Forte mantêm os núcleons unidos, a Força Eletromagnética mantêm os elétrons junto dos núcleos e a Força Gravitacional faz com que a Terra não saia vagando pelo espaço.

Simples? Nem de longe, acredite.

Atravessando o chão sob seus pés

Como sabemos, toda a massa de um corpo tende a ir para o seu centro gravitacional, é por isso que você está preso ao chão da Terra. Se ele não existisse você viajaria até o centro do planeta e ficaria lá, mas o chão te mantém sobre ele, e por quê? Por que você não atravessa o chão? Já pensou nisso?

Você não entra no chão por causa da força eletromagnética! Lembra? Ela faz com que partículas com cargas elétricas semelhantes se afastem. Logo, os elétrons dos seus pés (ou sapatos, não importa) sejam repelidos pelos elétrons da cerâmica sob seus pés!

O mesmo ocorre com um livro sobre uma mesa, os elétrons da capa ou contracapa do livro sejam repelidos pelos elétrons do tampo da mesa e por isso o livro fica lá, parado. Nem sai flutuando pelo espaço – afinal está sendo atraído pelo centro do planeta – e nem cai até o centro do planeta – pois, como já dito, é impedido pelo tampo da mesa. Isto é o que chamamos de situação de equilíbrio.

Explodindo tudo

Agora pensemos um pouco, você faz pressão nos seus sapatos e estes fazem pressão na cerâmica que você está pisando agora, esta por sua vez faz pressão no cimento abaixo dela que faz pressão na terra embaixo dele, a terra faz pressão nas pedras que estão logo abaixo e assim por diante, até o centro do planeta.

Pense no pobre coitado do átomo que está no centro do planeta! Ele recebe a pressão de trilhões de toneladas de peso sobre sua frágil eletrosfera. É aceitável que, a partir de um certo ponto, ela não agüente mais e caia sobre o núcleo do átomo, gerando uma pequena explosão e liberando energia.

Estes elétrons e prótons explodidos unem-se novamente formando novos átomos que são explodidos novamente.

No centro da Terra, isto acontece todo o tempo, por isto temos os vulcões e tal.

Porém, chega um momento em que o corpo é tão grande que não pode ficar apenas com estas explosões no centro, com um corpo um pouco mais de massa (conhecida erroneamente como peso) que Júpiter o corpo todo pega fogo, pois, sua massa é tão grande que todos os átomos recebem uma pressão desgramenta que faz tudo explodir todo o tempo, e seja bem vindo ao universo com estrelas.

Sim, uma estrela nada mais é que um planeta tão desesperadoramente grande que não conseguiu ficar apagado e pegou fogo totalmente, ou seja, seus átomos são explodidos, reformados e explodidos novamente todo o tempo.

Quando o combustível acaba

Com tantas explosões por segundo os átomos acabam se tornando apenas uma massa de nêutrons, pois, durante as explosões os elétrons se consumiram e os prótons perderam sua carga. Com isso, temos uma Estrela de Nêutrons.

Caindo pra sempre

Mas e o que acontece se a estrela de nêutrons for realmente grande? A força gravitacional vai ser tão grande que os nêutrons vão cair sobre o centro do astro, e através de cálculos mirabolantes, os físicos conseguem provar que eles caem eternamente para o centro.

Quanto mais nêutrons caem para o centro desse astro, mais massa ele ganha e, portanto, mais capacidade de sugar o que está em volta para perto de si. Como podemos perceber, logo isto gera um ciclo eterno pois, quanto mais massa o astro ganha, mas forte ele fica e mais massa ele ganha.

Nada escapa à sua atração, nem a luz, por isso um amigo do Professor Hawking resolveu chamá-lo de "Black Hole" (Buraco Negro).

Sintetizando

Um Buraco Negro é um astro que um dia foi uma estrela colossalmente grande, depois que acabaram as fissões nucleares o astro tornou-se uma esfera de nêutrons tão pesada que caiu sobre seu próprio centro.

E lá se foi o Big Bang

Por isso que alguns cientistas refutam a idéia de um Big Bang. De acordo com nossos estudos, uma massa tão grande como o Ovo Cósmico não poderia existir, se existisse cairia sobre si mesma e o universo nada mais seria que um grande buraco negro.

Lógico que existem os cientistas que apóiam a idéia do Big Bang e provam – por cálculos – que uma massa como a do ovo cósmico poderia sim ter existido. Nisso, trava-se um impasse eterno (ou pelo menos até o fim do universo, que nem se sabe se vai ocorrer mesmo).

Considerações finais

O problema dos Buracos Negros, a possibilidade de existência de um Ovo Cósmico e a atração gravitacional entre eu e minha namorada é muito mais complexo do que descrevem as humildes linhas acima.

Como os problemas são muito complexos, entramos em um acordo que pode ser resumido em três pontos:

• o grande Stephen Hawking e alguns amigos cuidam do problema dos Buracos Negros;
• alguns outros cientistas cuidam do mistério do Ovo Cósmico;
• eu vou bem ali aproveitar a atração gravitacional – e não gravitacional também – entre eu e minha namorada (viva a física!).

[1] Na verdade, neste caso existe mais do que atração gravitacional, mas isso não é do interesse do vocês.