Um buraco negro clássico é um objeto com campo gravitacional tão intenso que a velocidade de escape excede a velocidade da luz. Isso implica que nada, nem mesmo a luz, pode escapar do seu interior, por isso o termo negro (se não há luz sendo emitida ou refletida o objeto é invisível).
O termo buraco não tem o sentido usual mas traduz a propriedade de que os eventos em seu interior não são vistos por observadores externos.
Teoricamente pode ter qualquer tamanho, de microscópico a astronômico, e com apenas três características: massa, momentum angular e carga elétrica.
De acordo com alguns físicos, nenhuma matéria ou informação pode viajar do interior do buraco negro para um observador externo (ex: ninguém pode tirar de lá alguma massa, ou iluminá-lo com uma lanterna ou até mesmo receber alguma informação sobre algum material que entrou no buraco negro), porém sua presença pode ser mensurada por desvios de luz e detecção de raios-X em corpos próximos a este. As chamadas lentes gravitacionais.
As controvérsias
Existem físicos que duvidam da hipótese de existência dos buracos negros pelo motivo de que não há maneiras de detectar sua presença por observação direta.
A existência de buracos negros no universo é uma teoria muito embasada, e é prevista por uma certa quantidade de métodos de detecção e simulação.
Uma minoridade de físicos negam a existência de buracos negros. A alegação destes é a falta de detecção de mecanismos de atração gravitacional a partir de um certo ponto ou de um limiar de queda. A razão desta não detecção suscita dúvidas, pois não se sabe se as leis da natureza se aplicam em condições tão extremas de compressão gravitacional.
Pode-se dizer que estes cientistas céticos dentro dos dados de que dispõem estão com razão. Na prática é impossível criar as condições dos efeitos gravitacionais de um objeto tão massivo quanto um buraco negro.
Buraco Negro
Existem métodos onde é possível a simulação dos efeitos de forma virtual, ou seja, em sistemas de ensaio operados por poderosos supercomputadores, que imitam as condições extremas de massa e calculam as interações mútuas destas com tal velocidade que se torna impossível aos humanos realizarem esta tarefa.
Nestas simulações são construídos objetos massivos em ambiente virtual; porém, ficam lacunas quanto à possibilidade de compressão de massa cujo volume aplicado é nulo e a densidade infinita, a isto se dá o nome de singularidade de Schwarzschild.
Antigamente acreditava-se que o aumento da intensidade gravitacional criaria uma distorção que retardaria a percepção espaço-temporal, ou, onde existem objetos cuja atração gravitacional é extrema, estes retardam o tempo devido aos efeitos gravitacionais.
Em simulações executadas em ambiente virtual, descobriu-se que estrelas de nêutrons e buracos negros causam de fato distorção espaço-temporal.
Karl Schwarzschild, em 1916, encontrou a solução para a teoria da relatividade que representa o um buraco negro como tendo uma forma esférica. Ele demonstrou que se a massa de uma estrela estiver concentrada em uma região suficientemente pequena, ela gerará um campo gravitacional na superfície da estrela tão grande que nem mesmo a luz conseguirá escapar dele. Este é o chamado buraco negro. Einstein e muitos físicos não acreditavam que tal fenômeno pudesse acontecer no universo real. Porém, provou-se que esse fenômeno de fato acontece.
Entropia: Medida que caracteriza número de estados internos de um buraco negro. A fórmula da entropia foi descoberta em 1974 por Stephen Hawking:
Onde
S: Entropia
A: Area
k: Constante de Boltzmann
h: Constante de Plank normalizada
Se conseguíssemos observar uma queda real de um objeto num buraco negro, de acordo com as simulações virtuais, veríamos este mover-se cada vez mais devagar à medida em que se aproximasse do núcleo massivo. Segundo Einstein, há um desvio para o vermelho, e este também é dependente da intensidade gravitacional. Isto se dá porque, sob o ponto de vista corpuscular, a luz é um pacote quântico com massa e ocupa lugar no espaço, portanto tem obrigatoriamente uma determinada velocidade de escape. Ao mesmo tempo, este pacote é onda de natureza eletromagnética e esta se propaga no espaço livre. É sabido que longe de campo gravitacional intenso, a freqüência emitida tende para o extremo superior (no caso da luz visível, para o azul).
À medida em que o campo gravitacional começa a agir sobre a partícula (luz), esta aumentará seu comprimento de onda, logo desviará para o vermelho. Devido à dualidade matéria-energia não é possível analisar a partícula como matéria e energia ao mesmo tempo: ou se a enxerga sob o ponto de vista vibratório ou corpuscular.
Em simulações no espaço virtual, descobriu-se que próximo a campos massivos ocupando lugares singulares, a atração gravitacional é tão forte que pode fazer parar o movimento oscilatório, no caso da luz enxergada como comprimento de onda, esta literalmente se apaga. No caso da luz enxergada como objeto que possui velocidade de escape esta é atraída de volta à região de onde foi gerada, pois a velocidade de escape deve ser igual à velocidade de propagação, ambas sendo iguais, a luz matéria é atraída de volta. Logo, a radiação sendo atraída de volta, entra em colapso gravitacional, juntamente à massa que a criou, caindo sobre si mesma.
Fonte: pt. wikipedia.org
