Agujeros negros
Hay una teoría de los agujeros negros predicha por la mecánica cuántica, y una teoría contradictoria diferente predicha por la relatividad general clásica. Ambas cosas no pueden ser ciertas, por lo que te dice que la mecánica cuántica está incompleta y necesita ser modificada o extendida de alguna manera, o la relatividad general clásica está incompleta y necesita ser modificada o extendida.
Muchas personas han tratado de modificar la mecánica cuántica, pero se han encontrado con todo tipo de dificultades al violar la conservación de la energía y la termodinámica. La mecánica estadística, la mecánica cuántica y la termodinámica (la aproximación macroscópica de la mecánica estadística) encajan como un guante. Es difícil modificar uno de ellos sin arruinar los otros dos. Parece bastante improbable en este punto que cualquiera de los postulados fundamentales de la mecánica cuántica (unitaridad, linealidad, etc.) pueda alterarse sin causar estragos en el resto de la física.
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Por otro lado, la relatividad general clásica es relativamente fácil de modificar, no causa grandes paradojas o dificultades, y ya se ha hecho y conocemos al menos una teoría cuántica (teoría de cuerdas) que es matemáticamente consistente y da lugar a la clásica. relatividad general en el límite macroscipic apropiado.
Además, incluso si no le preocupan las contradicciones entre la mecánica cuántica y la gravedad clásica, puede ver algunos indicios bastante fuertes de que era inevitable que la gravedad clásica tuviera que modificarse de todos modos. Una gran indicación de esto es que en el centro de los agujeros negros, predijo una densidad de energía infinita conocida como “singularidad”. Hemos visto que esto suceda con las teorías clásicas antes. La mecánica estadística clásica también predijo una singularidad hace mucho tiempo, en el contexto de la radiación del cuerpo negro. La predicción era que todos los cuerpos calientes deberían irradiar una densidad infinita de energía en longitudes de onda cortas. Esto se conocía como “la catástrofe ultravioleta”. ¿Cuál fue la resolución? La teoría tuvo que ser modificada para deshacerse de la singularidad no física. La modificación que resultó tardó varias décadas en resolverse, pero el resultado final es lo que ahora llamamos “mecánica cuántica”. Y como la teoría de cuerdas, está libre de cualquier singularidad patológica.
