El concepto moderno de agujeros negros se remonta a 1916, cuando Karl Schwarzschild usó la teoría de la relatividad general recientemente publicada por Einstein para imaginar una sección del espacio-tiempo tan curvada alrededor de una masa que la luz no podía escapar.
Pero el verdadero progenitor del concepto del agujero negro fue un clérigo inglés del siglo XVIII llamado John Michell, un polímata que incursionó en el magnetismo, la geología, la astronomía, la óptica y la física gravitacional, haciendo avances fundamentales en cada campo pero dejando el desarrollo posterior de sus ideas. a otros. Era un filósofo natural bien conectado cuyos distinguidos visitantes incluían a personajes como Benjamin Franklin, Joseph Priestley y Henry Cavendish.
Michell es considerado uno de los “Padres de la sismología”. Después del terremoto de Lisboa de 1755, propuso que los terremotos irradiaran desde sus epicentros como ondas a través de la Tierra, e intentó calcular la velocidad del movimiento de las olas. Propuso que los terremotos generalmente involucraban cambios a lo largo de discontinuidades preexistentes en estratos geológicos ahora conocidos como fallas.
- ¿Una unidad de deformación se protegería de la materia fuera de su 'burbuja'?
- Considere el espacio-tiempo alrededor de un cuerpo masivo M como en la relatividad general. Dos cuerpos de luz m1 y m2 de diferentes masas pasan por M con la misma velocidad y radio. ¿Seguirían diferentes curvaturas? En caso afirmativo o no, ¿por qué?
- ¿Es posible hacer que una región del espacio-tiempo sea discontinua desde cualquier otra región?
- ¿El estiramiento de la longitud de onda de la luz por expansión cosmológica viola el principio de conservación de la energía?
- Si la luz puede verse afectada por la gravedad, ¿también puede verse afectada por la inercia?
Secuelas del Gran Terremoto de Lisboa de 1755. Fuente: terremotos y tectónica de California
En magnetismo, descubrió que la fuerza magnética ejercida por cada polo de un imán, considerada aisladamente, seguía una ley del cuadrado inverso.
En gravedad, fue el primero en idear un equilibrio de torsión para intentar medir la masa de la Tierra, pero murió antes de haberlo perfeccionado lo suficiente como para realizar un experimento real. Su instrumento pasó a manos de su amigo de toda la vida Henry Cavendish, quien debía usar una forma mejorada del instrumento para realizar su famoso experimento Cavendish en 1798. En su informe, Cavendish le dio a Michell todo el crédito por su papel principal al crear el prototipo del aparato. .
Fuente: equilibrio de torsión Cavendish
En astronomía, Michell aplicó métodos estadísticos a la distribución de estrellas en el cielo, demostrando que existían muchas más asociaciones cercanas de estrellas de lo que se predeciría por una distribución aleatoria de estrellas. Concluyó así que una gran fracción de las estrellas que aparecían en estrecha alineación en el cielo representaban asociaciones de estrellas unidas por la gravedad. Su trabajo fue tener una influencia importante en futuros astrónomos como Herschel.
Posiblemente la visión más profética de Michell fue su predicción de lo que se conoce como agujeros negros. En 1783, Michell estaba contemplando métodos para determinar las masas de estrellas. Michell se adhirió a la teoría corpuscular de la luz de Newton y razonó que las partículas de luz emitidas por una estrella se ralentizarían al salir del campo gravitacional de una estrella. Si fuera posible medir esta desaceleración en la velocidad de la luz, tal vez comparando la luz de diferentes estrellas a medida que pasaba la luz a través de un prisma, debería ser posible medir las diferencias en la gravedad de la superficie de diferentes estrellas. También notó que para una estrella suficientemente masiva, la velocidad de escape excedería la velocidad de la luz.
Michell comunicó sus ideas a la Royal Society a través de su amigo Henry Cavendish. En su comunicación, escribió:
“Si el semi-diámetro de una esfera de la misma densidad que el Sol en la proporción de quinientos a uno, y suponiendo que la luz sea atraída por la misma fuerza en proporción a su [masa] con otros cuerpos, toda la luz emitida de tal cuerpo se haría volver hacia él, por su propia gravedad adecuada “.
¿Cómo podría uno detectar una estrella tan oscura? Michell propuso un método que está en uso incluso hoy. Si una estrella oscura está acompañada por un gemelo luminoso, entonces se podría observar al gemelo orbitando alrededor de un vacío oscuro a una velocidad inusual.
Aquí, por ejemplo, hay una trama animada de datos GCG de UCLA para estrellas alrededor del agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea.
La animación anterior no funciona en la aplicación móvil Quora. Para ver la animación, visite el enlace web de origen.
Michell era un individuo modesto, y nunca fue uno para tratar de promocionarse. Por lo tanto, es menos conocido que muchos de sus contemporáneos. Murió en silenciosa oscuridad. Solo en la década de 1970 se redescubrió su carta a Cavendish, y ahora es apreciado por haber anticipado varias ideas astronómicas que son temas candentes de la investigación del siglo XXI.
