Einstein conhecia bem os desafios matema¡ticos. Ele lutou para definir energia de uma forma que reconhecesse a lei de conservação e covaria¢ncia de energia, que éa caracterí­stica fundamental da relatividade geral onde as leis físicas são as mesmas para todos os observadores.

Uma equipe de pesquisa do Instituto Yukawa de Fa­sica Tea³rica da Universidade de Kyoto propa´s agora uma nova abordagem para este problema de longa data, definindo a energia para incorporar o conceito de entropia . Embora muito esfora§o tenha sido feito para reconciliar a elega¢ncia da relatividade geral com a meca¢nica qua¢ntica, o membro da equipe Shuichi Yokoyama diz: "A solução ésurpreendentemente intuitiva."

As equações de campo de Einstein descrevem como a matéria e a energia moldam o espaço - tempo e como, por sua vez, a estrutura do Espaço-tempo move a matéria e a energia. Resolver esse conjunto de equações, no entanto, énotoriamente difa­cil, como definir o comportamento de uma carga associada a um tensor de energia-momento, o fator problema¡tico que descreve massa e energia.

A equipe de pesquisa observou que a conservação de carga se assemelha a  entropia, que pode ser descrita como uma medida do número de maneiras diferentes de organizar as partes de um sistema.

E aa­ estãoo problema: a entropia conservada desafia essa definição padra£o.

A existaªncia dessa quantidade conservada contradiz um princa­pio da física ba¡sica conhecido como teorema de Noether, no qual a conservação de qualquer quantidade geralmente surge devido a algum tipo de simetria em um sistema.

Surpreso que outros pesquisadores ainda não tenham aplicado esta nova definição do tensor de energia-momento, outro membro da equipe, Shinya Aoki, acrescenta que ele estão"também intrigado que no Espaço-tempo curvo geral, uma quantidade conservada pode ser definida mesmo sem simetria."

Na verdade, a equipe também aplicou essa nova abordagem para observar uma variedade de fena´menos ca³smicos, como a expansão do universo e os buracos negros . Enquanto os ca¡lculos correspondem bem ao comportamento atualmente aceito de entropia para um buraco negro de Schwarzschild, as equações mostram que a densidade de entropia estãoconcentrada na singularidade no centro do buraco negro, uma regia£o onde o Espaço-tempo se torna mal definido.

Os autores esperam que sua pesquisa estimule discussaµes mais profundas entre muitos cientistas, não apenas na teoria da gravidade, mas também na física ba¡sica.