Palestrante: Andre G. S. Landulfo (UFABC)
Título: Buracos Negros, Singularidades e o Prêmio Nobel de 2020
Resumo:
Ao longo da história, a força gravitacional sempre gerou sentimentos de admiração e perplexidade. A mesma força invisível que faz uma maçã cair na terra mantém a Lua, a Terra e todos planetas em suas órbitas em torno do Sol. A gravitação, como conhecemos hoje, é descrita pela relatividade geral, uma teoria sobre o próprio espaço-tempo, descrevendo de maneira dinâmica não só como a matéria é afetada pela estrutura do tecido espaço-temporal como também como este último acaba sendo influenciado e distorcido pela matéria presente. No entanto, desde sua formulação por Albert Einstein em 1915 até meados da década de 1960, os avanços em desbravar tal teoria e entender seus aspectos fundamentais foi extremamente lento e difícil. Isso se deu por conta da dificuldade em se resolver as equações de Einstein usando o formalismo usual usado pelos físicos à época. Isso mudou completamente em 1965 com o trabalho seminal de Roger Penrose sobre singularidades e buracos negros. Penrose mostrou, de maneira geral e sem precisar resolver as equações de Einstein, que singularidades são inevitáveis no processo de colapso gravitacional quando a gravidade fica forte o suficiente. Para isso, ele trouxe métodos de topologia para analisar as propriedades do espaço-tempo, sua estrutura causal bem como o movimento da luz e da matéria. Com isso, ele não só mostrou que buracos negros (com suas singularidades) são previsões robustas da relatividade geral (o que lhe valeu o premio Nobel de 2020) como também pavimentou o caminho para o rápido desenvolvimento da área nos anos seguintes, nos quais os hoje chamados métodos globais introduzidos por ele desempenharam (e ainda desempenham) um papel fundamental. Nesse colóquio, iremos descrever as propriedades desses objetos fascinantes e mostrar aonde eles podem ser encontrados em nosso universo.
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