No soy estudiante de física y no tengo un título en esta materia. Estoy compartiendo solo lo que he leído todo debido a la inmensa curiosidad. Espero poder responder algunas de sus preguntas. Solo presentaré su punto de vista a este respecto de algunas fuentes confiables.
El secreto detrás de la existencia de los agujeros negros aún no se ha resuelto. Acaba de adquirir una nueva dimensión después de los descubrimientos hechos públicos por Stephen Hawking en agosto del año pasado.
El mundo de la física está lleno de noticias de que Stephen Hawking ha resuelto la famosa paradoja de la información sobre los agujeros negros, y que incluso ha descubierto “una forma de escapar de un agujero negro”.
Hawking, un físico de la Universidad de Cambridge, descubrió por primera vez el enigma en la década de 1970 cuando predijo que los agujeros negros, supuestamente fosas gravitacionales ineludibles, en realidad gotean luz, llamada radiación de Hawking. Con el tiempo, un agujero negro puede emitir teóricamente tanta radiación que se evapora por completo. Sin embargo, ese resultado presenta un problema porque parece sugerir que los agujeros negros destruyen la información, un no comienzo definitivo según la teoría de la mecánica cuántica.
Una paradoja
Los agujeros negros, como todo lo demás, deben preservar un registro mecánico cuántico de su formación. Un agujero negro puede surgir, por ejemplo, de la muerte de una gran estrella que se ha quedado sin combustible para la fusión nuclear y colapsó bajo su propia gravedad. Según la mecánica cuántica, el agujero negro debería almacenar la información sobre la estrella que la dio a luz, así como cualquier asunto que haya caído desde entonces. Pero si el agujero negro algún día se evapora, parecería que la información se destruiría.
Los físicos han tratado de encontrar una manera de que la información escape de la desaparición del agujero negro a través de la radiación de Hawking. Sin embargo, el problema con este escenario es que los agujeros negros parecen no tener forma de transmitir información a esta radiación. Los agujeros negros, de hecho, son objetos muy simples de acuerdo con la teoría de la relatividad general, que predijo primero su existencia. Tienen solo tres propiedades: masa, carga y momento angular; aparte de esas cantidades, no tienen características, ni otros detalles; en el lenguaje vernáculo de los físicos, “no tienen cabello”.
Hawking dio a conocer una posible “respuesta” a la paradoja de la pérdida de información, una forma de dar cabellos negros, durante una presentación dada en el KTH Royal Institute of Technology en Estocolmo el 25 de agosto: “Propongo que la información se almacene no en el interior del agujero negro como uno podría esperar pero en su límite, el horizonte de eventos ”, dijo. El horizonte de eventos es el borde teórico de un agujero negro, un “punto de no retorno” esférico para la materia entrante. Hawking sugirió además que la información reside en las llamadas “supertranslaciones” en el horizonte de eventos, que son huellas que causarían un cambio en la posición o el momento de las partículas que se emiten a través de la radiación de Hawking. Estas supertranslaciones estarían formadas por las partículas de la estrella muerta y cualquier otra materia que cayera en el agujero negro cuando cruzaran por primera vez el horizonte de sucesos. Hawking admitió que la información no sería fácilmente recuperable, pero sostuvo que al menos no sería destruida, resolviendo así la paradoja. “La información sobre las partículas entrantes se devuelve pero en una forma caóticamente inútil”, dijo. “A todos los efectos prácticos, la información se pierde”.
Un “mayor estado de confusión”
La mayoría de los físicos dicen que es demasiado pronto para saber si la idea de Hawking es un verdadero paso adelante. Su presentación fue breve; él y dos colaboradores, el físico de Cambridge Malcolm Perry y Andrew Strominger de la Universidad de Harvard, planean publicar un artículo en los próximos meses que detalla su idea. “Creo que [la idea] es prometedora”, dice Sabine Hossenfelder, física del Instituto Nórdico de Física Teórica que asistió a la charla. “Pero hasta ahora no es una solución completa”.
Hawking describió los conceptos básicos detrás de su idea de que las supertranslaciones pueden codificar información. “Eso puede ser”, agrega Hossenfelder, “pero en este momento no está claro cómo sucede esto y qué tan eficientemente sucede”. ¡Además, el mecanismo que tienen para almacenar información en realidad les permite almacenar demasiada información!
Y las supertranslaciones no son la única solución sobre la mesa. En los últimos años, los físicos han presentado una serie de ideas para resolver, o complicar aún más, la paradoja de la pérdida de información. “Para ser completamente honesto, debo decir que [la paradoja] está en una confusión aún mayor que nunca antes”, observa el físico Ulf Danielsson de la Universidad de Uppsala de Suecia, que asistió a la presentación. “Con Hawking diciendo que ha resuelto la paradoja de la información, para mí eso significa que ahora está entrando otro ingrediente, y la pregunta es: ¿Esto realmente resolverá algo o simplemente nos dejará en un estado aún mayor de confusión? No estoy realmente seguro.”
Misterios más grandes
Pase lo que pase con el escenario de Hawking, el tema seguirá siendo un tema candente en física. La pregunta no es solo una consideración arcana sobre los agujeros negros, está profundamente ligada a misterios más grandes sobre la naturaleza y el origen del universo. Y para responder a la pregunta, los físicos probablemente no solo necesiten una mejor comprensión de los agujeros negros, sino también una teoría completa de la gravedad cuántica, una teoría que hasta ahora faltaba.
Los agujeros negros son objetos desconcertantes en parte porque invocan dos teorías diferentes de la naturaleza: la mecánica cuántica, que gobierna el mundo subatómico, y la relatividad general, que describe la gravedad y reina en grandes escalas cósmicas. Sin embargo, las dos teorías son fundamentalmente incompatibles. Lo que los físicos necesitan es una forma de describir la gravedad de acuerdo con las reglas cuánticas. Al invocar la mecánica cuántica y la relatividad, la paradoja de la pérdida de información “nos da la oportunidad de enfocar lo que sabemos y lo que no sabemos y tratar de resolver las implicaciones de las diferentes hipótesis sobre la gravedad cuántica”, dice el físico Lee Smolin del Perimeter Institute for Theoretical Physics en Ontario.
Smolin y Hossenfelder colaboraron recientemente en un documento de revisión que resumió todas las diversas soluciones posibles para el rompecabezas de la pérdida de información y concluyeron que en su mayoría se dividen en seis categorías, cada una con un enfoque diferente para resolver la aparente paradoja. Una posibilidad es que la información realmente se destruya, tal vez esa prohibición de la mecánica cuántica está mal. Otra es que dentro de un agujero negro, una nueva región del espacio-tiempo forma una especie de universo bebé, en el que se conserva la información. Otras soluciones involucran objetos teóricos llamados “agujeros blancos”, lo opuesto a los agujeros negros, en los que el flujo del tiempo se invierte y nada puede entrar, solo salir (información incluida). Luego existe la posibilidad de que los agujeros negros nunca se evaporen del todo, solo se reducen a tamaños increíblemente pequeños, preservando así la información. O tal vez la información se copia de alguna manera desde el interior de un agujero negro al exterior, de modo que cuando se destruye el agujero negro, queda la copia exterior. Y, finalmente, hay propuestas en las que la información se codifica en el horizonte de un agujero negro de varias maneras: la idea de Hawking cae en esta categoría. “Creo que la situación real es que desafortunadamente tenemos un rompecabezas y tenemos varias salidas y simplemente no sabemos lo suficiente”, dice Smolin. “Incluso podría ser que en la naturaleza hay diferentes tipos de agujeros negros y algunos resuelven el rompecabezas de una manera y otros lo resuelven de otra”.
Sin embargo, la solución resulta que puede afectar no solo a los agujeros negros sino también a un evento teóricamente relacionado: el Big Bang. El pequeño y denso estado de los agujeros negros es muy similar a la supuesta situación de nuestro universo en su nacimiento, y se aplican muchas de las mismas consideraciones físicas. En ambos casos, las matemáticas predicen actualmente una “singularidad”, un punto del espacio-tiempo que es infinitamente denso e infinitamente pequeño. Algunos físicos dicen que estos infinitos son una prueba de que las ecuaciones están equivocadas, mientras que otros sostienen que la singularidad es una realidad física. Si la resolución de la paradoja de la pérdida de información proviene de una teoría cuántica de la gravedad que elimina la singularidad, podría implicar un origen diferente para nuestro universo. “¿Todavía hay un primer momento”, pregunta Smolin, “o se elimina la singularidad y se convierte en un rebote para que haya una era del universo antes del Big Bang?”
Este fue el trasfondo según lo publicado a través de las fuentes de los medios. Es posible que no haya respondido a todas sus preguntas, pero seguramente le habría dado alguna idea sobre el tema.
Las palabras finales a este respecto deberían ser del Hombre mismo. Así que aquí compartiré el enlace solo para no obstaculizar los derechos intelectuales como se menciona allí. Https://www.google.co.in/url? Sa = …
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- Eres una civilización de tipo III. ¿Cómo manejas los agujeros negros en tu Galaxy?
- Si viajo a un agujero negro y me quedo allí durante un año y luego regreso a la tierra, ¿mi edad será de unos miles de años?
- Si vivimos en un universo que está dentro de un agujero negro 4D, ¿por qué no se ha agregado / eliminado materia desde nuestro Big Bang? Un agujero negro 3D constantemente gana / pierde masa.
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