Os buracos de minhoca desempenham um papel fundamental em muitos filmes de ficção cienta­fica - geralmente como um atalho entre dois pontos distantes no Espaço. Na física, entretanto, esses taºneis no Espaço-tempo permaneceram puramente hipotanãticos. Uma equipe internacional liderada pelo Dr. Jose Luis Bla¡zquez-Salcedo da Universidade de Oldenburg apresentou agora um novo modelo tea³rico na revista cienta­fica Physical Review Letters que faz buracos de minhoca microsca³picos parecerem menos rebuscados do que em teorias anteriores.

Os buracos de minhoca, como os buracos negros , aparecem nas equações da teoria geral da relatividade de Albert Einstein, publicada em 1916. Um postulado importante da teoria de Einstein éque o universo tem quatroDimensões - trêsDimensões espaciais e o tempo como a quarta dimensão. Juntos, eles formam o que éconhecido como Espaço-tempo , e o Espaço-tempo pode ser alongado e curvado por objetos massivos, como estrelas, da mesma forma que uma folha de borracha seria curvada por uma bola de metal afundando nela.

A curvatura do Espaço-tempo determina a maneira como objetos como Espaçonaves e planetas, mas também luz, se movem dentro dele. “Em teoria, o Espaço-tempo também poderia ser dobrado e curvado sem objetos massivos”, diz Bla¡zquez-Salcedo, que desde então se transferiu para a Universidade Complutense de Madrid, na Espanha. Nesse cena¡rio, um buraco de minhoca seria uma regia£o extremamente curva no Espaço-tempo que se assemelha a dois funis interconectados e conecta dois pontos distantes no Espaço, como um taºnel. “De uma perspectiva matemática, tal atalho seria possí­vel, mas ninguanãm jamais observou um buraco de minhoca real”, explica o fa­sico.

Além disso, esse buraco de minhoca seria insta¡vel. Se, por exemplo, uma nave espacial voasse para dentro de uma, ela imediatamente entraria em colapso em um buraco negro - um objeto no qual a matéria desaparece, para nunca mais ser visto. A conexão fornecida a outros lugares do universo seria cortada. Modelos anteriores sugerem que a única maneira de manter o buraco de minhoca aberto écom uma forma exa³tica de matéria que tenha massa negativa, ou seja, pesa menos do que nada, e que são existe em teoria. No entanto, Bla¡zquez-Salcedo e seus colegas Dr. Christian Knoll da Universidade de Oldenburg e Eugen Radu da Universidade de Aveiro em Portugal demonstram em seu modelo que os buracos de minhoca também podem ser percorridos sem essa matéria.

Os pesquisadores escolheram uma abordagem "semicla¡ssica" comparativamente simples. Eles combinaram elementos da teoria da relatividade com elementos da teoria qua¢ntica e teoria eletrodina¢mica cla¡ssica. Em seu modelo, eles consideram certaspartículas elementares , como elanãtrons e sua carga elanãtrica, como a matéria que deve passar pelo buraco de minhoca. Como uma descrição matemática , eles escolheram a equação de Dirac, uma fa³rmula que descreve a função densidade de probabilidade de uma parta­cula de acordo com a teoria qua¢ntica e a relatividade como um chamado campo de Dirac.

Como os fa­sicos relatam em seu estudo, éa inclusão do campo de Dirac em seu modelo que permite a existaªncia de um buraco de minhoca percorra­vel pela matéria, desde que a razãoentre a carga elanãtrica e a massa do buraco de minhocaexcede um certo limite. Além da matéria, os sinais - por exemplo, ondas eletromagnanãticas - também podem atravessar os minaºsculos taºneis no Espaço-tempo. Os buracos de minhoca microsca³picos postulados pela equipe provavelmente não seriam adequados para viagens interestelares. Além disso, o modelo teria que ser refinado ainda mais para descobrir se tais estruturas incomuns poderiam realmente existir. “Achamos que buracos de minhoca também podem existir em um modelo completo”, diz Bla¡zquez-Salcedo.