Estas son las fuerzas conocidas: electromagnetismo, la fuerza nuclear débil, la fuerza nuclear fuerte y la gravedad.
De estos, solo la fuerza nuclear fuerte siempre repele las cosas.
Cualquier objeto que se acelere sobre sí mismo de manera que la fuerza gravitacional exceda la fuerza nuclear fuerte no puede parar de colapsar. La fuerza que evita que el objeto se derrumbe deja de hacerlo.
- ¿Puede una estrella absorber un agujero negro si su masa es mayor que la masa del agujero negro?
- ¿Tiene forma de disco de agujero negro o es esférico?
- ¿Cuál es el momento de inercia en un agujero negro?
- ¿Qué le sucede finalmente a un fotón o partícula subatómica cuando alcanza la singularidad en un agujero negro?
- Tu nave espacial atravesó un agujero negro y luego los extraterrestres se acercan a ti y están dispuestos a ayudarte. ¿Cómo les dirías que te lleven a casa?
El punto de inflexión, donde las dos fuerzas cancelan con precisión dejando el movimiento distinto de cero hacia adentro para asegurar el colapso total, fue el punto crítico de discusión durante muchos años. Si un objeto pudiera soplar suficiente masa en el espacio para garantizar que la gravedad nunca pudiera alcanzar este valor crítico, entonces nunca podría tener un agujero negro, solo podría tener materia superdensa, del tipo que se obtiene en púlsares y magnetares.
Se demostró, para disgusto de los físicos a quienes les gustaba un universo agradable y ordenado, que si se excedía el límite de Chandrasekhar (2.5 masas solares, o alrededor), las novas y las supernovas no podrían hacer esto. La gravedad siempre ganaría.
El siguiente debate fue si existían tales estrellas. Una vez que se observaron miles de estrellas, incluso decenas de miles, de masas solares, se resolvió ese debate.
Eso dejó otra posibilidad, que algún fenómeno desconocido se deshizo de la masa o la hizo irrelevante. Dos astrofísicos se pusieron a trabajar resolviendo esto. Se había localizado una fuente de rayos X que coincidía con las predicciones de los agujeros negros. El objeto, Cygnus X-1, no era visible a otras longitudes de onda, pero la evidencia sugirió que excedía la masa requerida.
(Hubo mucha discusión sobre las estrellas congeladas, la gravedad newtoniana modificada, etc., de tal manera que la radiación debido al colapso equilibró la gravedad exactamente, por lo que el futuro de la astrofísica se basó en gran medida en encontrar objetos que se ajustaran a un modelo u otro).
Se tomó la decisión de crear una competencia de novedad a su alrededor, para despertar el interés científico y público en lo que fue un debate científico muy importante. Si no fuera un agujero negro, el profesor Hawking ganaría un año de suscripción a Private Eye. Si lo fuera, el profesor Kip Thorne ganaría un año de suscripción a Penthouse.
Tales apuestas son comunes cuando el punto puede parecer esotérico, pero los resultados son críticos para todo un campo de trabajo. Buscan atención. Y, créanme, estos dos obtuvieron toda la atención que podrían desear.
Puede encontrar más información sobre esto en “Estrellas oscuras: la evolución de una idea”, por Werner Israel, págs. 199-266 en “300 años de gravitación”. Mi bosquejo aquí está algo simplificado.
También se proporcionó en esa serie de conferencias una prueba de que un agujero negro tenía una resistencia de 33 ohmios, aunque no puedo encontrar eso en el libro. Eso sí, el horario de la conferencia (que todavía tengo) también incluyó una charla sobre Newton y la música, que definitivamente no está en el libro. Tendrás que buscarlo en otro lado.
Después de un tiempo, la teoría del agujero negro se topó con dos problemas. Primero, parecía no tener entropía. En segundo lugar, la espuma cuántica cerca del horizonte de eventos debería estar creando continuamente materia, en violación de las leyes de conservación. Un promedio de nada no debería ser capaz de producir un estado cada vez más desordenado.
Al profesor Hawking le tomó un poco de cuidado … pensar en darse cuenta de que el estudiante que había estado criticando había descubierto algo importante. Los agujeros negros irradian y, por lo tanto, tienen entropía.
También encontrarás esto en el mismo libro, sobre la termodinámica de los agujeros negros.
Pero entonces surgió otro problema. Los agujeros negros parecen violar la ley de conservación de la información. Esto no está del todo bien. Las dos teorías rivales son que las leyes de conservación se aplican a través de la Interpretación de Copenhague de la mecánica cuántica (es decir: universos paralelos) y no a universos específicos, y que la información nunca entra en un agujero negro (la teoría de la bola fuzzball), sino que se puede unir a la Radiación Hawking para escapar de vuelta al universo.
Se considera que la conservación de la información reemplaza a todas las demás leyes, y se cree que todas las demás leyes de conservación son solo casos especiales. Entonces, las violaciones aparentes se toman en serio.
Ahora necesito retroceder un poco, a los primeros días de la relatividad.
Un tipo conocido popularmente con el nombre de Einstein (debido a que ese era su nombre) produjo cinco resultados degenerados de la relatividad y la gravedad. Estos ahora se conocen como los puentes de Einstein-Rosen. Einstein estaba convencido de que no se referían a nada real, pero no obstante estaba perturbado por las soluciones existentes.
El profesor Kip Thorne, como resultado de una solicitud del Dr. Carl Sagan que estaba escribiendo una novela, buscó cualquier otra y encontró una. No podía surgir naturalmente, pero no implicaba paradojas para crear. Los fanáticos del personaje Ellie Arroway estaban felices, los cosmólogos cuánticos no.
De todos modos, los cinco puentes clásicos de Einstein-Rosen se corresponden perfectamente con los diferentes tipos de agujero negro predichos. Tampoco se pueden estabilizar, por lo que los fanáticos de Disney no pueden celebrar. Están permanentemente cerrados. Los agujeros de gusano solo son estables si la masa / energía total que ingresa es negativa. Cero o resultados positivos en colapso instantáneo. La energía oscura es negativa, como lo es la energía exhibida con el efecto Casimir.
Dije que había más de un tipo de agujero negro. Esto es correcto.
de Sitter – Schwarzschild métrica – Wikipedia
Constante Cosmológica Térmica
[1611.05337] Bardeen-de Sitter agujeros negros
[hep-th / 0601002] Kerr-de Sitter agujeros negros con cargas NUT
Una breve introduccion
Conjetura del aro – Wikipedia
Agujeros negros y deformaciones del tiempo – Wikipedia
Introducción a la topología.
También se diferencian por masa:
HubbleSite – Mesa de consulta – Preguntas frecuentes
La teoría del agujero negro es increíblemente compleja y está plagada de paradojas aparentes. Es por eso que nunca debes confiar en los tratamientos extremadamente sobrios de ellos.
Stephen Hawking: los agujeros negros pueden conducir a otros universos
Después de la publicación del documento, varios físicos le ofrecieron enviarle los restos quemados de enciclopedias ya que la información estaba allí. Esta no es la broma de una mente fría y estudiosa, es la broma de las personas que estudian los agujeros negros.
Al igual que con el concurso, el tipo de mente necesaria está muy trastornada. Tiene que ser, las personas normales no pueden realizar los experimentos de pensamiento necesarios.
Una nueva ecuación de ‘Einstein’ sugiere que los agujeros de gusano son la clave de la gravedad cuántica
No puedes enredarte sin un agujero de gusano
Si lo desea, las comunicaciones cuánticas y la teletransportación cuántica vuelven a conectar el espacio-tiempo creando soluciones de tipo agujero negro. Mientras que el LHC no lo hace. Eso no es remotamente intuitivo.