17:00 31 Julho 2021
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    Uma nova pesquisa mostra como a lei fundamental de conservação de carga pode quebrar perto de um buraco negro. Ao modificar as equações da física clássica para incluir áxions, cientistas conseguiram destruir a carga.

    Singularidades, como aquelas no centro dos buracos negros, onde a densidade se torna infinita, costumam ser consideradas lugares onde a física "quebra". No entanto, isso não significa que "qualquer coisa" possa acontecer, e os físicos estão interessados em quais leis podem quebrar e como.

    Agora, uma equipe de pesquisa do Imperial College London, do Instituto Cockcroft e da Universidade de Lancaster propôs uma maneira pela qual as singularidades poderiam violar a lei de conservação de carga. Sua teoria foi publicada em Annalen der Physik.

    O coautor, professor Martin McCall, do Departamento de Física do Imperial College London, disse: "'A física se decompõe em uma singularidade' é uma das declarações mais famosas da física pop. Mas, ao mostrar como isso pode realmente acontecer, visamos uma das leis mais preciosas da física: a conservação da carga".

    Carga destruidora

    A conservação de carga diz que a carga elétrica total de qualquer sistema isolado - incluindo o Universo como um todo - nunca muda. Isso significa que, se partículas carregadas negativamente ou positivamente se moverem para uma área, a mesma quantidade de partículas com carga respectivamente diferente deverá se mover.

    Isso foi demonstrado em escalas muito pequenas: quando diferentes partículas são criadas ou eliminadas em experimentos como o Grande Colisor de Hádrons, a mesma quantidade de partículas carregadas negativamente e positivamente são sempre produzidas ou destruídas, respectivamente.

    Axion acoplado e campo eletromagnético
    © Foto / Imperial College London
    Axion acoplado e campo eletromagnético

    Agora, ao modificar as equações da física clássica para incluir áxions, um candidato à matéria escura, a equipe foi capaz de mostrar que singularidades temporárias - como buracos negros que aparecem e depois evaporam - podem destruir a carga quando chegam ao fim de sua vida.

    Áxions são partículas hipotéticas que podem explicar a matéria escura - os 85% "ausentes" da matéria do Universo. Usando um ramo da matemática chamado geometria diferencial, a equipe descobriu como criar ou destruir carga, violando a conservação de carga do Universo.

    A equipe afirma que o fenômeno áxion ocorreria apenas em condições extremas que atualmente não podem ser criadas em um laboratório, mas que avanços futuros em campos intensos de laser podem permitir que a teoria seja testada em um ambiente terrestre.

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    Tags:
    Londres, lei, quebra, bomba, Física, buraco negro
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