Stephen Hawking dice que no hay agujeros negros
Publicado: Mar Feb 04, 2014 10:50 am
La información sobre la materia y energÁa estarÁa solo temporalmente prisionera y podrÁa emerger luego, aunque de forma caótica
Stephen Hawking y los agujeros negros están indisolublemente ligados. No es que los descubriera él, ni mucho menos, pero sus investigaciones e importantes aportaciones sobre estos exóticos objetos predichos teóricamente y detectados (por sus efectos) en el universo se remontan a trabajos clave de hace más de cuatro décadas. Ahora afirma que no existen los agujeros negros, al menos como se entienden habitualmente. Esta semana ha presentado un artÁculo, una prepublicación que aún no ha pasado el proceso normal de revisión cientÁfica, pero que inmediatamente ha ganado notoriedad. Lo firma él solo, tiene cuatro páginas (una de presentación, dos de argumento y la última de referencias) y lleva un tÁtulo extraño:Conservación de la información y predicción meteorológica para los agujeros negros. Los fÁsicos presentan habitualmente sus artÁculos en la web arXiv, donde son públicos, antes de someterlos al proceso de evaluación de expertos obligado para su la publicación oficial.
Un agujero negro, en principio, es algo tan simple como un lugar de tan inmensa densidad de materia y energÁa que su gravedad curva el espacio-tiempo hasta tal punto que nada, ni siquiera la luz, puede escapar. Pero además, dadas sus condiciones extremas, es un banco de pruebas predilecto de los fÁsicos teóricos para explorar sus conjeturas.
El punto crÁtico de los agujeros negros que Hawking ataca ahora es el denominado horizonte de sucesos, esa frontera a partir de la cual nada puede escapar de la atracción gravitatoria, ni la luz. “No hay salida de un agujero negro en la teorÁa clásica, pero la teorÁa cuántica permite que la energÁa y la información escapen de élâ€, ha explicado el propio Hawking a la revista Nature, que informa en su sección de noticias en Internet sobre este último artÁculo del célebre fÁsico británico. Para explicar todo el proceso, serÁa necesario lograr por fin la plena integración en una única teorÁa de la gravedad con las otras tres fuerzas fundamentales de la naturaleza (es decir, la relatividad general que rige el universo macroscópico y la mecánica cuántica que rige el mundo subatómico), reconoce el cientÁfico, pero esa fusión se resiste a los fÁsicos desde hace tiempo y, de momento, “el tratamiento correcto sigue siendo un misterioâ€, añade Hawking.
En su nuevo artÁculo propone que no hay un horizonte de sucesos en torno al agujero negro, sino un horizonte aparente, que “aprisiona la materia y energÁa solo temporalmente, antes de emitirla de nuevo, aunque en una forma caóticaâ€, señala Zeeya Merali en Nature. La idea de Hawking es que los efectos cuánticos alrededor del agujero negro provocan fluctuaciones demasiado violentas para que pueda existir esa frontera definida.
El horizonte de sucesos, consecuencia directa de la teorÁa de la relatividad de Einstein, es la superficie alrededor del agujero negro que no puede superar nada que esté atrapado dentro del mismo, ni siquiera la luz, por lo que no puede salir información alguna del mismo. Según la teorÁa clásica, un famoso experimento teórico un astronauta que cayese en un agujero negro pasarÁa el horizonte de sucesos sin notar nada especial y, a partir de ahÁ, se estirarÁa primero como un espagueti (la enorme atracción gravitatoria es mayor en sus pies que en la cabeza) para acabar completamente aplastado en el infinitamente denso núcleo del agujero.
Pero hace un par de años, el fÁsico Joseph Polchinski cambió este escenario proponiendo en su lugar un muro de fuego: según la teorÁa cuántica, el horizonte de sucesos es en realidad una región de altÁsima energÁa en que el astronauta resultarÁa achicharrado. Esto supone un desafÁo para la relatividad, recuerda Merali en Nature, ya que según la teorÁa de Einstein el horizonte de sucesos del agujero negro “deberÁa pasar desapercibido†para el astronauta en caÁda. La alternativa que propone Hawking, que respeta tanto la relatividad como la teorÁa cuántica, es que los efectos cuánticos alrededor del agujero negro provocan la violenta fluctuación del espacio tiempo que impide la existencia de una frontera bien definida, descartando asÁ el muro de fuego.
El horizonte aparente, que la luz no puede superar para emerger del agujero negro, continúa Merali, y el horizonte de sucesos serÁan idénticos en un agujero negro que no variase. Pero si el agujero negro va tragándose más material, el horizonte de sucesos crece y se hace más grande que el aparente. Además, con la famosa radiación Hawking propuesta hace cuatro décadas, el agujero negro puede encogerse y el horizonte de sucesos serÁa más pequeño que el aparente. Esta variación permitirÁa, en teorÁa, que la luz escape del agujero.
El fÁsico británico sugiere que la frontera real es el horizonte aparente y “la ausencia de un horizonte de sucesos significa que no hay agujeros negros… en el sentido de regÁmenes en los que la luz no puede jamás escaparâ€, aunque no especifica cómo puede desaparecer ese horizonte de sucesos.
“La idea de un horizonte aparente no es completamente nuevaâ€, señala Jacom Aron enNewscientist. Á‰l y Roger Penrose, recuerda, ya utilizaron la relatividad general para demostrar que los dos horizontes eran idénticos. Ahora, “En este último artÁculo suyo [Hawking] está proponiendo que la mecánica cuántica puede revelar que son diferentesâ€. Pero esto no es lo más novedoso de su último trabajo, considera Aron, sino “el intento de utilizar estas ideas para resolver la paradoja del muro de fuego: al eliminar el horizonte de sucesos mata también ese muro de fuegoâ€. Y esto significa que desaparece también la consecuencia obvia del mismo, es decir, que la información no puede emerger de ninguna manera del agÁ¼ero negro porque el muro de fuego la destruye.
AsÁ Hawking da una oportunidad de emerger a la información de la materia aprisionada en el agujero negro. Eso sÁ, con limitaciones: “la estructura de un agujero negro inmediatamente por debajo del horizonte es caótica, lo que dificulta la comprensión de la información que pudiera salir de él, en otras palabras, la información se pierde en el sentido de que serÁa casi imposible interpretarla, pero no está destruidaâ€, señala Aron. Es como la predicción meteorológica –de ahÁ el tÁtulo del artÁculo del fÁsico británico- porque “no se puede predecir el tiempo más que con unos pocos dÁas de anticipaciónâ€.
Don Page (experto en agujeros negros de la Universidad de Alberta, Canadá) apunta en Nature, que el caos de la información en el agujero negro es tal que intentar interpretarla tras emerger de él serÁa peor que intentar reconstruir un libro quemado a partir de sus cenizas.
El breve artÁculo de Hawking no incluye cálculos, recalca Aron “lo que hace difÁcil sacar conclusiones sólidasâ€. Se estudiará y se discutirá la nueva idea, incluso puede que el fÁsico británico se enganche en alguna nueva apuesta con sus colegas, como ha hecho –y a veces, perdido- en el pasado acerca de cuestiones profundas de fÁsica teórica. Lo que está claro es que ni la gravÁsima incapacidad que padece ni sus 72 años recién cumplidos restan potencia a la mente de este gran cientÁfico.
http://sociedad.elpais.com/sociedad/201 ... 32031.html
Un agujero negro, en principio, es algo tan simple como un lugar de tan inmensa densidad de materia y energÁa que su gravedad curva el espacio-tiempo hasta tal punto que nada, ni siquiera la luz, puede escapar. Pero además, dadas sus condiciones extremas, es un banco de pruebas predilecto de los fÁsicos teóricos para explorar sus conjeturas.
El punto crÁtico de los agujeros negros que Hawking ataca ahora es el denominado horizonte de sucesos, esa frontera a partir de la cual nada puede escapar de la atracción gravitatoria, ni la luz. “No hay salida de un agujero negro en la teorÁa clásica, pero la teorÁa cuántica permite que la energÁa y la información escapen de élâ€, ha explicado el propio Hawking a la revista Nature, que informa en su sección de noticias en Internet sobre este último artÁculo del célebre fÁsico británico. Para explicar todo el proceso, serÁa necesario lograr por fin la plena integración en una única teorÁa de la gravedad con las otras tres fuerzas fundamentales de la naturaleza (es decir, la relatividad general que rige el universo macroscópico y la mecánica cuántica que rige el mundo subatómico), reconoce el cientÁfico, pero esa fusión se resiste a los fÁsicos desde hace tiempo y, de momento, “el tratamiento correcto sigue siendo un misterioâ€, añade Hawking.
En su nuevo artÁculo propone que no hay un horizonte de sucesos en torno al agujero negro, sino un horizonte aparente, que “aprisiona la materia y energÁa solo temporalmente, antes de emitirla de nuevo, aunque en una forma caóticaâ€, señala Zeeya Merali en Nature. La idea de Hawking es que los efectos cuánticos alrededor del agujero negro provocan fluctuaciones demasiado violentas para que pueda existir esa frontera definida.
El horizonte de sucesos, consecuencia directa de la teorÁa de la relatividad de Einstein, es la superficie alrededor del agujero negro que no puede superar nada que esté atrapado dentro del mismo, ni siquiera la luz, por lo que no puede salir información alguna del mismo. Según la teorÁa clásica, un famoso experimento teórico un astronauta que cayese en un agujero negro pasarÁa el horizonte de sucesos sin notar nada especial y, a partir de ahÁ, se estirarÁa primero como un espagueti (la enorme atracción gravitatoria es mayor en sus pies que en la cabeza) para acabar completamente aplastado en el infinitamente denso núcleo del agujero.
Pero hace un par de años, el fÁsico Joseph Polchinski cambió este escenario proponiendo en su lugar un muro de fuego: según la teorÁa cuántica, el horizonte de sucesos es en realidad una región de altÁsima energÁa en que el astronauta resultarÁa achicharrado. Esto supone un desafÁo para la relatividad, recuerda Merali en Nature, ya que según la teorÁa de Einstein el horizonte de sucesos del agujero negro “deberÁa pasar desapercibido†para el astronauta en caÁda. La alternativa que propone Hawking, que respeta tanto la relatividad como la teorÁa cuántica, es que los efectos cuánticos alrededor del agujero negro provocan la violenta fluctuación del espacio tiempo que impide la existencia de una frontera bien definida, descartando asÁ el muro de fuego.
El horizonte aparente, que la luz no puede superar para emerger del agujero negro, continúa Merali, y el horizonte de sucesos serÁan idénticos en un agujero negro que no variase. Pero si el agujero negro va tragándose más material, el horizonte de sucesos crece y se hace más grande que el aparente. Además, con la famosa radiación Hawking propuesta hace cuatro décadas, el agujero negro puede encogerse y el horizonte de sucesos serÁa más pequeño que el aparente. Esta variación permitirÁa, en teorÁa, que la luz escape del agujero.
El fÁsico británico sugiere que la frontera real es el horizonte aparente y “la ausencia de un horizonte de sucesos significa que no hay agujeros negros… en el sentido de regÁmenes en los que la luz no puede jamás escaparâ€, aunque no especifica cómo puede desaparecer ese horizonte de sucesos.
“La idea de un horizonte aparente no es completamente nuevaâ€, señala Jacom Aron enNewscientist. Á‰l y Roger Penrose, recuerda, ya utilizaron la relatividad general para demostrar que los dos horizontes eran idénticos. Ahora, “En este último artÁculo suyo [Hawking] está proponiendo que la mecánica cuántica puede revelar que son diferentesâ€. Pero esto no es lo más novedoso de su último trabajo, considera Aron, sino “el intento de utilizar estas ideas para resolver la paradoja del muro de fuego: al eliminar el horizonte de sucesos mata también ese muro de fuegoâ€. Y esto significa que desaparece también la consecuencia obvia del mismo, es decir, que la información no puede emerger de ninguna manera del agÁ¼ero negro porque el muro de fuego la destruye.
AsÁ Hawking da una oportunidad de emerger a la información de la materia aprisionada en el agujero negro. Eso sÁ, con limitaciones: “la estructura de un agujero negro inmediatamente por debajo del horizonte es caótica, lo que dificulta la comprensión de la información que pudiera salir de él, en otras palabras, la información se pierde en el sentido de que serÁa casi imposible interpretarla, pero no está destruidaâ€, señala Aron. Es como la predicción meteorológica –de ahÁ el tÁtulo del artÁculo del fÁsico británico- porque “no se puede predecir el tiempo más que con unos pocos dÁas de anticipaciónâ€.
Don Page (experto en agujeros negros de la Universidad de Alberta, Canadá) apunta en Nature, que el caos de la información en el agujero negro es tal que intentar interpretarla tras emerger de él serÁa peor que intentar reconstruir un libro quemado a partir de sus cenizas.
El breve artÁculo de Hawking no incluye cálculos, recalca Aron “lo que hace difÁcil sacar conclusiones sólidasâ€. Se estudiará y se discutirá la nueva idea, incluso puede que el fÁsico británico se enganche en alguna nueva apuesta con sus colegas, como ha hecho –y a veces, perdido- en el pasado acerca de cuestiones profundas de fÁsica teórica. Lo que está claro es que ni la gravÁsima incapacidad que padece ni sus 72 años recién cumplidos restan potencia a la mente de este gran cientÁfico.
http://sociedad.elpais.com/sociedad/201 ... 32031.html