Lo siento, pero estoy condenado si sé si incluso ayuda a resolver la paradoja de la información del agujero negro, o si incluso hay una paradoja de la información del agujero negro. Todo esto se ha vuelto muy, muy famoso principalmente por Stephen Hawking por lo que puedo decir.
Cuando recientemente fui a reparar mi viejo iPhone y el gerente de la tienda descubrió que yo era un físico, inmediatamente quiso saber todo sobre Stephen Hawking y los agujeros negros.
Bueno, oí hablar a Hawking pero no lo conozco. No interactué en absoluto con él. Ni siquiera podías entender lo que dijo en ese momento sin un traductor que te dijera, fue solo un largo y agudo gemido que hizo casi sin consonantes ni vocales discernibles, y no tenía una voz basada en pantalla. . Tenía un estudiante de posgrado o un postdoctorado, no sé realmente, que tradujo sus quejas en un discurso inteligible.
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Entonces, lo que escuché al estudiante de posgrado contar sobre lo que Hawking estaba diciendo era algo sobre un mecanismo para la descomposición de protones en el que algunos de los quarks caerían en un agujero de gusano cuántico y pasarían a otro universo y algunos leptones del otro universo caerían y pasar al mismo tiempo a nuestro universo. Pensé que era completo y sin sentido lo que estaba diciendo cuando lo escuché.
Disparates.
El detector en IMB nunca encontró la descomposición de protones que se suponía que debía ocurrir debido al mínimo SU (5) GUT. Esa descomposición de protones no se encontró, y la teoría se descartó por experimento. Hawking estaba hablando de una solución de gravedad cuántica para la descomposición de protones. Pero no tenía una gravedad cuántica, en realidad no.
Conocí a su asesor de tesis, Roger Penrose, quien pensé que era brillante y sin pretensiones, un hombre muy amable y alguien de quien puedes aprender. Escuché sus conferencias en Stony Brook en el departamento de matemáticas cuando visitó allí un verano y aprendí mucho de él.
¡Pero me sorprende cómo esta cosa con los agujeros negros y la radiación y la información se ha convertido en lo mejor en la imaginación popular desde el pan rebanado!
Quiero decir que está en todo el canal Discovery, con el elenco habitual de idiotas parloteando, por lo que no debería sorprenderme. Están Neil deGrasse Tyson y Michiu Kaku, y ambos dicen que es genial y que hay cuerdas y mecánica cuántica y agujeros negros. Y hay hermosos videos de todo. Y Hawking nos habla con su voz de robot desde su silla de ruedas.
Así que no debería estar tan sorprendido, supongo. Pero Kaku y deGrasse Tyson son idiotas en mi opinión que están dispuestos a hablar mucho y por dinero sobre cualquier cosa, ya sea que sepan o no algo al respecto.
Entonces, no sé mucho. Pero diré que ni siquiera estoy seguro de que haya una paradoja de información sobre el agujero negro, a pesar de que algunos de mis viejos amigos y compañeros de estudios de posgrado, como Igor Klebanov y Cumrun Vafa, han estado trabajando para siempre en este tipo de cosas. y he hecho muy buenas carreras, ¡y no tengo nada en contra de esto! ¡Bien por ellos!
Pero: la radiación térmica de Hawking que parece conducir a una paradoja, porque no está correlacionada con el estado inicial antes de que el agujero negro se haya formado realmente, y transporta toda la entropía de Bekenstein del agujero negro y se irradia en muy poco tiempo cuando el agujero negro finalmente se evapora, toda esta radiación de Hawking se ha calculado utilizando una teoría de campo cuántico que se colocó en un espacio-tiempo de fondo clásico con curvatura sin preocuparse más de si realmente está bien hacer eso.
La teoría de campo se quedó atascada allí sin más preguntas al respecto.
En otras palabras, fue un procedimiento cuestionable en primer lugar. No es trivial poner la teoría del campo cuántico en un fondo curvo de espacio-tiempo. No imagine que es un problema resuelto, que el cálculo de Hawking es la última palabra, porque no lo es. No imagine que entendemos la teoría cuántica de campos incluso en el espacio-tiempo plano, porque no lo hacemos.
Lo diré nuevamente porque es muy importante recordarlo.
¡Ni siquiera entendemos la teoría del campo cuántico en el espacio-tiempo plano!
Entonces, todo esto está muy, muy lejos de ser una pregunta resuelta.
Probablemente el ejemplo más famoso de la correspondencia AdS / CFT, pero ahora hay muchos otros, dice lo siguiente: que una Teoría de cadenas de tipo IIb en la mayor parte de un espacio-tiempo que es topológicamente [matemáticas] \ text {AdS} _5 \ veces \ text {S} _5 [/ math] es equivalente a un CFT o una teoría de campo cuántico conforme en el límite de ese espacio-tiempo.
Ese CFT se llama teoría de Yang-Mills supersimétrica N = 4, y es una teoría cuyo contenido de partículas hasta donde puedo ver no tiene nada que ver con el mundo tal como lo conocemos. Para empezar, el mundo real ni siquiera tiene simetría conforme. Wolfgang Pauli odiaba la famosa simetría conforme: si alguien comenzara a hablar de ello en su presencia, inmediatamente les diría que se callaran. Ahora estaba equivocado sobre muchas cosas, Pauli. Pero en esto tiendo a estar de acuerdo con él. El mundo no tiene simetría conforme, o si lo tiene, está realmente terriblemente roto. No queda casi nada importante. Solo queda el fotón con seguridad.
Pero bueno, no importa, de todos modos es divertido jugar con modelos de juguetes.
Resulta que debido a que esta teoría de campo conforme tiene tantas simetrías, es algo fácil de calcular. No se puede resolver, pero se pueden hacer algunas cosas. Se puede hacer toda una clase infinita de diagramas de Feynman y resumirlos así, lo que da una aproximación a toda la teoría en un cierto límite. La teoría de cuerdas ha ayudado con este cálculo, y también hay conexiones con una vieja idea llamada teoría de twistor, que vino de Roger Penrose.
Todo esto es muy interesante y tal vez incluso tenga algunas aplicaciones reales para una física más prosaica, como las teorías ordinarias de Yang-Mills, que sabemos que en realidad se realizan en el mundo real con poca energía. Podemos medir las predicciones de algunas de estas teorías en aceleradores de partículas y parece que realmente funcionan para ser verdad.
Pero te diré: toda la teoría de la física de partículas me parece terriblemente asimétrica. No parece que estas teorías con una gran cantidad de simetría que se usan en modelos de juguetes de agujeros negros cuánticos tengan algo que ver con lo que vemos en la física de partículas del mundo real.
Y luego la gente dice que, debido a la correspondencia, bueno, podemos entender la Teoría de Cuerdas de tipo IIb en la mayor parte de este espacio-tiempo, y la Teoría de las Cuerdas es una teoría de la gravedad en la mayor parte. Y de alguna manera esto debería conducir al modelo estándar de física de partículas acoplado a la gravedad cuántica, y las ecuaciones de Einstein acopladas a esto aparecerían como un límite de energía baja.
Excepto que no, realmente no se ha demostrado de manera convincente que cualquier teoría realista de baja energía de la física de partículas que podamos probar aquí mismo en la Tierra realmente surja de esta teoría de cuerdas a granel. Y tampoco hay evidencia empírica sólida de que cualquier tipo de supersimetría se realice en la naturaleza tampoco.
Hasta ahora no hay ninguno en el LHC, que fue construido solo para encontrarlo. Durante años nos dijeron que la supersimetría se encontraría en el primer año después de encender el acelerador. Pero no fue encontrado. Todavía no se ha encontrado, aunque todavía podría serlo. Pero no parece que sea una señal muy limpia.
Pero no importa, en o muy cerca de la superficie del agujero negro, la declaración es que, debido a esta correspondencia, podría haber toda la información que supuestamente se perdió en la radiación de Hawking, y permanecería allí por casi el tiempo el agujero negro viviría, dado que la radiación de Hawking es real y que el agujero negro realmente desaparecería en [matemáticas] 10 ^ N [/ matemáticas] años, donde [matemáticas] N [/ matemáticas] es un número natural bastante grande. Y luego la información volvería al final con la radiación, en forma de correlaciones sutiles de mecánica cuántica.
¡Entonces la mecánica cuántica estaría bien, porque la unitaridad se preservaría después de todo! Si pudiéramos medir toda la función de onda de todo lo que salió del agujero negro, aún podríamos reconstruir el estado inicial perfectamente. Realmente nunca podríamos hacer tal medición, pero la teoría de la mecánica cuántica tal como la entendemos al estudiar cosas como átomos y moléculas y haces de partículas estaría bien, en principio, incluso para los agujeros negros.
Ahora bien, todo esto se calculó en algunas teorías, y parece funcionar: no se trata simplemente de tonterías. Hay algo allí teóricamente, matemáticamente: han hecho mucho trabajo real y mucho trabajo bueno. Pero lo que es eso no está claro para mí.
Y hay otras personas que dicen que, no, hacia el final de la vida del agujero negro hay otro gran problema, que es el llamado cortafuegos que se desarrolla cerca del horizonte del agujero negro y el interior es totalmente diferente de lo que nadie imaginaba. fue, y que esto sucederá una vez que el agujero negro haya desaparecido por la radiación de Hawking.
Entonces, mi conclusión es que esperaré y veré si esta correspondencia ayuda y de qué manera ayuda y con qué ayuda exactamente.
