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» » Hawking: no existe el horizonte de sucesos en los agujeros negros

Referencia: LiveScience.com, 25 de enero 2014
por Ian O'Neill, de Discovery News.

Toda la problemática suscitada entre la teoría estándar y su no adaptabilidad con la mecánica cuántica conduce a Hawking a declarar que el horizonte de sucesos de los agujeros negros no existen, y que se trata de una incompatibilidad de enfoques entre ambas teorías lo que está determinando el enigma, sacándose un nuevo as de la manga llamado “horizonte aparente”.

Al leer el nuevo libro de Stephen Hawking que apareció en línea esta semana, parecería que el físico británico se estuviera burlando de nosotros. La obra inédita de Hawking, titulada "Information Preservation and Weather Forecasting for Black Holes" y subido a arXiv, declara que "no existen los agujeros negros."

Simulación de varias funciones, incluyendo el horizonte de sucesos, en un agujero negro. Crédito: NASA's Goddard Space Flight Center/J. Schnittman, J. Krolik (JHU) and S. Noble (RIT)
Teniendo en cuenta que la teoría madre de Hawking sobre la evaporación de los agujeros negros revolucionó nuestro entendimiento de que los gigantes gravitacionales no son inmortales, a través de una especie de singularidad cuántica donde se filtran las partículas (y por tanto la masa), y con el tiempo, por lo se hizo conocer como la "radiación de Hawking". Es más, ahora que los astrónomos están encontrando nuevas y excitantes maneras de detectar agujeros negros, y que incluso están trabajando en una red interferométrica que pueda muy pronto obtener directamente la imagen del horizonte de sucesos de un agujero negro.

¿Qué ha cambiado en la mente de Hawking? ¿Son los agujeros negros un producto más de nuestra imaginación colectiva? ¿Son verdad todas aquellas otras teorías "alternativas" del cosmos?

Pero Stephen Hawking no ha cambiado de opinión acerca de los agujeros negros, en su lugar ha lanzado una compleja paradoja física al mismo centro de atención, una que ha impactado en el centro de la física teórica durante los últimos 18 meses.

La batalla por el agujero negro

Todo se reduce a un conflicto entre dos ideas fundamentales de la física que controlan el tejido mismo de nuestro Universo, un choque entre la de la relatividad general de Einstein y la dinámica cuántica. Y da la casualidad de que el ambiente extremo de dentro y alrededor de un agujero negro lo convierte en el blanco perfecto para esa "batalla" de las dos teorías que intentan resolverlo. Pero, ¿cuál es la primera regla en esta lucha por el agujero negro? No hablar de firewall, para que no dejarse atrapar en la discusión con un físico teórico .

 En el California Institute of Technology (Caltech), en abril de 2013, Hawking y otros físicos teóricos prominentes tuvieron la oportunidad de describir el problema en cuestión. Kip Thorne, por ejemplo, describió la paradoja de firewall como "un tema candente de la física teórica."

La base misma de este tema es lo que hace que los agujeros negros emborronen el horizonte de sucesos. En su forma más básica, el horizonte de sucesos de un agujero negro es el punto en el que ni siquiera la luz puede escapar de las garras gravitacionales de la enorme singularidad de un agujero negro. Si la luz no puede escapar, parece lógico pensar que va a aparecer como una esfera negra en el espacio. Es una calle cósmica de sentido único: todo entra, nada sale.

El desafortunado astronauta

En el universo de la relatividad general, para un astronauta que tuviera la desgracia de caer hacia un agujero negro, no notaría nada malo al pasar a través del horizonte de sucesos. Sería un paso pacífico, sin dramas. "A pesar de que más tarde estaría condenado y se iba a encontrar con fortísimas fuerzas gravitatorias que lo despedazarían", apuntaba el físico John Preskill en el evento Caltech 2013.

Sin embargo, el universo cuántico contradice esta idea del paso "sin dramas" por el horizonte de sucesos, según predice la relatividad general.

En 2012, un grupo de físicos liderados por Joseph Polchinski, de la Universidad de California en Santa Bárbara, reveló su hallazgo de si los agujeros negros realmente no destruyen información, un punto de vista que el propio Hawking defiende a regañadientes, donde esa información puede escapar del agujero negro a través de la radiación de Hawking, y que debe haber un infierno rugiente justo dentro del horizonte de sucesos que ellos llaman "firewall".

En este caso, en lugar de caer en un horizonte de sucesos "sin drama", nuestro desafortunado astronauta se consumiría en cenizas antes de ser destrozado por la marea. Esto es la antítesis misma de "sin drama" y, por tanto, una paradoja.

Horizontes aparentes

Así las cosas, cuando Hawking, uno de los jugadores clave en el gran debate sobre el firewall, escribe un breve artículo sobre el tema (independientemente de si ha sido o no publicado) el mundo toma nota.

La solución de Hawking a la paradoja elimina el horizonte de sucesos del agujero negro, eliminando así la paradoja, no hay horizonte de sucesos, no hay firewall. Pero nos dijeron que todos los agujeros negros tienen horizontes de sucesos, esa línea que no se puede cruzar o te perderías para siempre en el interior del agujero negro, ¿qué pasa entonces?

Hawking cree que la idea detrás del horizonte de sucesos necesita ser redefinida. Más que un horizonte de sucesos sea una línea definida más allá del punto donde ni siquiera la luz puede escapar, Hawking invoca un "horizonte aparente", que cambia de forma según las fluctuaciones cuánticas del interior del agujero negro, es casi como un "área gris" para la física extrema. Un horizonte aparente no violaría la relatividad general ni la dinámica cuántica si la región de más allá del horizonte aparente es una maraña caótica de información.

"Por lo tanto, al igual que la predicción del tiempo en la Tierra, la información puede perderse efectivamente, aunque no habría pérdida de unitariedad", escribe Hawking. Básicamente, esto significa que, aunque la información puede escapar del agujero negro, su naturaleza caótica asegura que no puede ser interpretada, dejando a un lado la paradoja firewall al completo.

Huelga decir que, este trabajo se ha hecho un poco para convencer a Polchinski. "Casi suena casi a que Hawking está sustituyendo el firewall por un caos-wall, lo que supondría prácticamente la misma cosa", según dijo a New Scientist .

Gran parte del debate teórico es difícil de imaginar y el resultado de los cálculos de unos eventos físicos que no podemos posiblemente experimentar en nuestra vida cotidiana. Sin embargo, no hay que confundir este debate como si sólo hubiese un argumento intelectual en la comunidad de la física teórica. Sus fundamentos están basados en el creciente malestar que sentimos ante la falta de adecuación de la relatividad general y la dinámica cuántica (sobre todo en cuanto al papel que juega la gravedad en el mundo cuántico), un problema que no puede resolverse con nuestra comprensión teórica actual del universo.


- Fuente: Nature News.com .
- Artículo en Discovery News.
- Imagen: Simulación de varias funciones, incluyendo el horizonte de sucesos, en un agujero negro. Crédito: NASA's Goddard Space Flight Center/J. Schnittman, J. Krolik (JHU) and S. Noble (RIT)
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