Has confundido las partículas normales con las antipartículas con partículas con energía positiva y negativa. En la radiación de Hawking, la partícula que escapa puede ser materia normal o antimateria, pero debe ser la que tiene energía positiva. Esto significa que hay una expulsión neta de energía, porque la energía positiva se apaga mientras la negativa entra, y la negativa “cancela” parte de la energía en el interior. Supongo que su pregunta en realidad es: “¿Por qué solo las partículas de energía positivas y no negativas pueden escapar de un agujero negro en la radiación de Hawking?”
Todavía no hemos podido conciliar la mecánica cuántica y la gravedad, por lo que no es posible una explicación completa. Sin embargo, en mis lecturas sobre el tema, me he encontrado con tres explicaciones diferentes de por qué la partícula de energía positiva debe ser la que debe escapar. La primera es que la masa debe preservarse desde el punto de vista de un observador externo. El segundo, que creo que leí en alguna parte del propio libro de Hawking, Una breve historia del tiempo, es que el principio de exclusión de Pauli se niega de alguna manera a permitir la entrada de más partículas de energía positiva, y solo pueden permitirse las partículas negativas. Ambas explicaciones se encuentran para mí tan poco como “agitar las manos”, ya que generalmente no se proporciona ninguna explicación adicional.
Sin embargo, la tercera explicación que he encontrado es mucho más razonable y, en mi opinión, es la opción más “correcta”, en ausencia de una teoría completa de la gravedad cuántica. Esta explicación plantea que los eventos de producción de pares relevantes ocurren justo dentro del horizonte de eventos. En este punto, las partículas tienen la oportunidad de experimentar un túnel cuántico a través del horizonte de eventos, pero, naturalmente, la energía de la partícula de energía positiva está más cerca de la requerida para el túnel, y por lo tanto tiene mayores posibilidades de escapar. En esta explicación, el escape no se limita estrictamente a las partículas de energía positiva, sino que las posibilidades son mucho mejores para ellos.
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Sin embargo, nosotros 1) no tenemos una teoría funcional de la gravedad cuántica y 2) nunca hemos observado directamente la radiación de Hawking. Como resultado, actualmente no podemos confirmar ni rechazar ninguna de estas explicaciones.
El jurado aún no se ha pronunciado sobre este tema, por lo que depende de usted decidir qué interpretación prefiere. Espero que mi respuesta ayude!
