Um dos objetos de estudo mais curiosos (e assustadores) da física é o buraco negro, as enormes massas negras que têm gravidades tão intensas que nem mesmo a luz escapa de seu “puxão”, sendo devoradas pelos abismos gravitacionais, e um dos tópicos de estudo sobre esses fenômenos é justamente o que tem dentro deles. Seriam transportes para outros pontos do espaço? Outra dimensão? Bom, cientistas americanos estão apontando para uma nova teoria sobre isso.
Apesar da humanidade ainda não ter uma tecnologia capaz de resistir ao peso gravitacional dos buracos negros (que distorce e esmaga tudo que se aproxima), um estudo publicado na revista “Scientific American” destacou que matemáticos apontam a existência de números primos, ou melhor, “partículas” de números primos que circulam o centro da anomalia espacial.
Segundo o artigo da revista americana, na física existem as partículas elementares: elétrons, quarks, fótons. Blocos indivisíveis que compõem tudo. Na matemática, o equivalente são os números primos, aqueles que aprendemos na escola: 2, 3, 5, 7, 11… Números que só se dividem por si mesmos e por 1. Todo número pode ser fatorado em primos. Por isso, eles são os “átomos” dos números.
A conexão
Para entender a conexão, precisamos falar do matemático Bernhard Riemann. Em 1859, ele propôs uma hipótese sobre como os números primos se distribuem, aparentemente aleatórios, mas com uma ordem oculta que sua fórmula capturava de forma estranhamente precisa.
Essa teoria continuou com o físico Bernard Julia, que nos anos 80 recebeu um desafio de um colega: encontrar um sistema físico descrito pela mesma fórmula matemática dos números primos. Como resposta, ele inventou uma partícula hipotética batizada de prímon, cujos níveis de energia se baseiam nos números primos. Um grupo delas formaria um “gás de prímons” e a função que descreve os estados possíveis desse gás é exatamente a função zeta de Riemann. Até então, porém, tudo isso era apenas teoria.
O que Cambridge descobriu em 2025
Foi só em 2025 que pesquisadores da Universidade de Cambridge analisaram o caos quântico próximo à singularidade de um buraco negro e encontraram algo inesperado: o espectro de energia desse sistema se organiza em números primos. Uma nuvem de gás de prímons emergindo da física real, não de uma hipótese.
Em seguida, num estudo complementar, a equipe descobriu que num universo com cinco dimensões a singularidade só pode ser descrita com primos gaussianos, uma versão ainda mais exótica que envolve números imaginários.
Por que isso importa
Unificar a relatividade geral com a mecânica quântica é o maior problema em aberto da física hoje. A relatividade descreve o universo em grande escala, cobrindo planetas, estrelas e buracos negros. Já a mecânica quântica descreve o mundo subatômico. As duas funcionam muito bem separadas, mas são matematicamente incompatíveis. Buracos negros são o lugar onde esse conflito é mais agudo e, por isso, se os números primos emergem naturalmente de dentro deles, a teoria dos números pode ser parte da linguagem em que as leis mais fundamentais do universo estão escritas. “A teoria dos números parece ser uma linguagem natural”, disse o físico Eric Perlmutter, do Instituto de Física Teórica de Saclay. Às vezes, a matemática mais abstrata acaba sendo a mais real de todas.
