Can a black hole be destroyed? - Fabio Pacucci

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TED-Ed


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Tradutor: Maurício Kakuei Tanaka Revisor: Maricene Crus
00:06
Black holes are among the most destructive objects in the universe.
0
6862
4910
Os buracos negros estão entre os objetos mais destrutivos do Universo.
00:11
Anything that gets too close to the central singularity of a black hole,
1
11772
4500
Qualquer coisa que chegue perto demais
da singularidade central de um buraco negro,
00:16
be it an asteroid, planet, or star,
2
16272
2840
seja um asteroide, planeta ou uma estrela,
00:19
risks being torn apart by its extreme gravitational field.
3
19112
4690
corre o risco de ser destruída por seu campo gravitacional extremo.
00:23
And if the approaching object happens to cross the black hole’s event horizon,
4
23802
4723
E, se o objeto que se aproxima cruzar o horizonte de eventos do buraco negro,
00:28
it’ll disappear and never re-emerge,
5
28525
3111
ele desaparecerá e nunca mais reemergirá,
00:31
adding to the black hole’s mass and expanding its radius in the process.
6
31636
4410
aumentando a massa do buraco negro e expandindo seu raio no processo.
00:36
There is nothing we could throw at a black hole
7
36046
2649
Não há nada que poderíamos jogar em um buraco negro
00:38
that would do the least bit of damage to it.
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38695
2510
que causaria o menor dano a ele.
00:41
Even another black hole won’t destroy it–
9
41205
2780
Até mesmo outro buraco negro não o destruirá.
00:43
the two will simply merge into a larger black hole,
10
43985
3420
Os dois simplesmente se fundirão em um buraco negro maior,
00:47
releasing a bit of energy as gravitational waves in the process.
11
47405
4630
liberando um pouco de energia como ondas gravitacionais no processo.
00:52
By some accounts,
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52035
1135
Segundo alguns relatos,
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it’s possible that the universe may eventually consist entirely of black holes
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53170
4400
é possível que o Universo possa, por fim, consistir inteiramente de buracos negros
00:57
in a very distant future.
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57570
1805
em um futuro muito distante.
00:59
And yet, there may be a way to destroy, or “evaporate,” these objects after all.
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59375
6230
Porém, pode haver uma maneira de destruir ou "evaporar" esses objetos afinal.
01:05
If the theory is true,
16
65605
1560
Se a teoria for verdadeira,
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all we need to do is to wait.
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67165
2950
tudo o que precisaremos fazer é esperar.
01:10
In 1974,
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70115
1270
Em 1974,
01:11
Stephen Hawking theorized a process
19
71385
2300
Stephen Hawking teorizou um processo
01:13
that could lead a black hole to gradually lose mass.
20
73685
3130
que poderia levar um buraco negro a perder massa gradualmente.
01:16
Hawking radiation, as it came to be known,
21
76815
2850
A radiação Hawking, como veio a ser conhecida,
01:19
is based on a well-established phenomenon called quantum fluctuations of the vacuum.
22
79665
5850
é baseada em um fenômeno bem-estabelecido chamado flutuações quânticas de vácuo.
01:25
According to quantum mechanics,
23
85515
1780
De acordo com a mecânica quântica,
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a given point in spacetime fluctuates between multiple possible energy states.
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87295
5430
um dado ponto no espaço-tempo
flutua entre múltiplos estados de energia possíveis.
01:32
These fluctuations are driven by the continuous creation and destruction
25
92725
4581
Essas flutuações são impulsionadas pela criação e destruição contínuas
01:37
of virtual particle pairs,
26
97306
2301
de pares de partículas virtuais,
01:39
which consist of a particle and its oppositely charged antiparticle.
27
99607
4640
que consistem de uma partícula e sua antipartícula de carga oposta.
01:44
Normally, the two collide and annihilate each other shortly after appearing,
28
104247
4583
Geralmente, as duas colidem e aniquilam uma à outra logo após surgirem,
01:48
preserving the total energy.
29
108830
2060
preservando a energia total.
01:50
But what happens when they appear just at the edge of a black hole’s event horizon?
30
110890
5620
Mas o que acontece quando elas aparecem
bem na beira do horizonte de eventos de um buraco negro?
01:56
If they’re positioned just right,
31
116510
2068
Se estiverem posicionadas corretamente,
01:58
one of the particles could escape the black hole’s pull
32
118578
3220
uma das partículas poderia escapar da atração do buraco negro
02:01
while its counterpart falls in.
33
121798
2450
enquanto sua equivalente cai nele.
02:04
It would then annihilate another oppositely charged particle
34
124248
3780
Ela então aniquilaria outra partícula de carga oposta
02:08
within the event horizon of the black hole,
35
128028
2330
dentro do horizonte de eventos do buraco negro,
02:10
reducing the black hole’s mass.
36
130358
2300
reduzindo a massa dele.
02:12
Meanwhile, to an outside observer,
37
132658
2270
Enquanto isso, para um observador externo,
02:14
it would look like the black hole had emitted the escaped particle.
38
134928
4430
pareceria que o buraco negro havia emitido a partícula que escapou.
02:19
Thus, unless a black hole continues to absorb additional matter and energy,
39
139358
5347
Assim, a menos que um buraco negro
continue a absorver matéria e energia adicionais,
02:24
it’ll evaporate particle by particle, at an excruciatingly slow rate.
40
144705
5550
ele evaporará partícula por partícula, a uma velocidade extremamente lenta.
02:30
How slow?
41
150255
957
Com que lentidão?
02:31
A branch of physics, called black hole thermodynamics, gives us an answer.
42
151212
5660
Um ramo da física, chamado termodinâmica do buraco negro, nos dá uma resposta.
02:36
When everyday objects or celestial bodies release energy to their environment,
43
156872
4841
Quando objetos comuns ou corpos celestes
liberam energia para o ambiente,
02:41
we perceive that as heat,
44
161713
1868
percebemos isso como calor
02:43
and can use their energy emission to measure their temperature.
45
163581
3600
e podemos usar a energia que emitem para medir a temperatura deles.
02:47
Black hole thermodynamics
46
167181
1530
A termodinâmica do buraco negro
02:48
suggests that we can similarly define the “temperature” of a black hole.
47
168711
4750
sugere que podemos definir de forma semelhante
a “temperatura” de um buraco negro.
02:53
It theorizes that the more massive the black hole,
48
173461
2960
Há uma teoria segundo a qual quanto maior o buraco negro,
02:56
the lower its temperature.
49
176421
1600
menor a sua temperatura.
02:58
The universe’s largest black holes
50
178021
2280
Os maiores buracos negros do Universo
03:00
would give off temperatures of the order of 10 to the -17th power Kelvin,
51
180301
5700
produziriam temperaturas da ordem de 10 elevado a menos 17 Kelvin,
03:06
very close to absolute zero.
52
186001
2920
muito próximas do zero absoluto.
03:08
Meanwhile, one with the mass of the asteroid Vesta
53
188921
3730
Enquanto isso, um com a massa do asteroide Vesta
03:12
would have a temperature close to 200 degrees Celsius,
54
192651
3810
teria uma temperatura próxima a 200 ºC,
03:16
thus releasing a lot of energy in the form of Hawking Radiation
55
196461
4200
liberando assim muita energia na forma da radiação Hawking
03:20
to the cold outside environment.
56
200661
2546
para o ambiente externo frio.
03:23
The smaller the black hole,
57
203207
1620
Quanto menor o buraco negro,
03:24
the hotter it seems to be burning–
58
204827
2120
mais quente ele parece estar queimando,
03:26
and the sooner it’ll burn out completely.
59
206947
2870
e queimará totalmente o quanto antes.
03:29
Just how soon?
60
209817
1100
Em quanto tempo?
03:30
Well, don’t hold your breath.
61
210917
1480
Bem, espere sentado.
03:32
First of all, most black holes accrete, or absorb matter and energy,
62
212397
5000
Antes de mais nada,
a maioria dos buracos negros acumula ou absorve matéria e energia,
03:37
more quickly than they emit Hawking radiation.
63
217397
3133
mais rapidamente do que emitem radiação Hawking.
03:40
But even if a black hole with the mass of our Sun stopped accreting,
64
220530
4570
Mas, mesmo que um buraco negro com a massa de nosso Sol parasse de crescer,
03:45
it would take 10 to the 67th power years–
65
225100
3713
levaria 10 elevado a 67 anos,
03:48
many many magnitudes longer than the current age of the Universe—
66
228813
4250
muitíssimas grandezas a mais do que a idade atual do Universo,
03:53
to fully evaporate.
67
233063
1862
para evaporar completamente.
03:54
When a black hole reaches about 230 metric tons,
68
234925
4000
Quando um buraco negro atinge cerca de 230 toneladas,
03:58
it’ll have only one more second to live.
69
238925
3210
ele terá apenas mais um segundo para viver.
04:02
In that final second,
70
242135
1530
Naquele segundo final,
04:03
its event horizon becomes increasingly tiny,
71
243665
3140
seu horizonte de eventos torna-se cada vez mais minúsculo,
04:06
until finally releasing all of its energy back into the universe.
72
246805
4280
até finalmente liberar toda a sua energia de volta ao Universo.
04:11
And while Hawking radiation has never been directly observed,
73
251093
3550
Embora a radiação de Hawking nunca tenha sido diretamente observada,
04:14
some scientists believe that certain gamma ray flashes detected in the sky
74
254643
5190
alguns cientistas acreditam que certos clarões de raios gama detectados no céu
04:19
are actually traces of the last moments
75
259833
2774
são, na verdade, vestígios dos últimos momentos
04:22
of small, primordial black holes formed at the dawn of time.
76
262607
5550
de pequenos buracos negros primordiais formados no início dos tempos.
04:28
Eventually, in an almost inconceivably distant future,
77
268157
4172
Por fim, em um futuro quase inconcebivelmente distante,
04:32
the universe may be left as a cold and dark place.
78
272329
3746
o Universo pode ser deixado como um lugar frio e escuro.
04:36
But if Stephen Hawking was right,
79
276075
1730
Mas, se Stephen Hawking estava certo,
04:37
before that happens,
80
277805
1530
antes que isso aconteça,
04:39
the normally terrifying and otherwise impervious black holes
81
279335
4600
os buracos negros geralmente aterrorizantes, mesmo que impenetráveis,
04:43
will end their existence in a final blaze of glory.
82
283935
3951
terminarão sua existência em uma explosão final de glória.
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