El crédito de esta conexión específica se comparte con el profesor Jacob Bekenstein.
Cuando estudias las propiedades de los agujeros negros, descubres que un agujero negro está completamente definido por muy pocas variables (energía, área del horizonte, momento angular y carga).
Esto es sorprendentemente pequeño, consideremos que un agujero negro proviene de un colapso gravitacional de estrellas. Un grado de libertad de inicio típico es algo así como 10 ^ 30.
- Los astrónomos a veces dicen que una estrella de neutrones (que es esférica) es aproximadamente del tamaño de una ciudad. No conozco ninguna ciudad esférica. Supongo que están comparando el diámetro de la estrella de neutrones con el de una ciudad. ¿Tú crees?
- Si el Big Bang ocurrió hace 13.8b años, y el borde del universo observable también es 13.8b años luz, ¿no deberíamos ver la explosión en el borde?
- Si el universo observable estuviera lleno de materia, ¿colapsaría en una singularidad o se formaría una miríada de agujeros negros?
- ¿Habría empujado una linterna en el espacio?
- ¿Qué sucede si la materia oscura choca con la materia ordinaria u otra materia oscura?
Estas 4 variables están conectadas por una relación diferencial que se parece mucho a las relaciones diferenciales en la primera ley de la termodinámica. Agregue a eso algunos experimentos de pensamiento sobre fusiones de agujeros negros y encontrará que el área del horizonte obedece a una segunda ley de desigualdad termodinámica.
Estas relaciones son muy fuertes y tienen agujeros en las dimensiones superiores y en cualquier teoría de la gravedad uno se atreve a escribir.
Esto parece ser una relación simple que lleva a la idea de cambiar el nombre de estas cantidades a nombre termodinámico (temperatura, entropía, …)
Esto puede parecer una coincidencia. Sin embargo, la radiación de Hawking muestra que un agujero negro irradia con un espectro de cuerpo negro que coincide con la temperatura de arriba. *
Y si algunos de ustedes aún no están convencidos, la teoría de cuerdas pasó a describir la mecánica estadística más allá de estas leyes (para una clase de agujero negro de mayor dimensión). Y agregó algunas correcciones más allá del orden principal (que fue bastante emocionante en mi opinión).
* La radiación del cuerpo negro proviene del cálculo teórico puro (que no tiene nada que ver con la gravedad). Tiene un espectro único fijado por una sola variable, la temperatura del cuerpo negro.
