No temas caer en un agujero negro, podrías vivir en uno, como holograma

En la película “Interestelar” el personaje principal, Cooper, escapa de una agujero negro a tiempo para ver a su hija, Murph, en sus últimos días de vida. Algunas personas creen que la película está tan apegada a la ciencia que debería mostrarse en las escuelas. Pero, en realidad, muchos científicos creen que ir a parar a un agujero negro podría significar el final. Sin embargo, un nuevo estudio sugiere que este podría no ser el caso.

agujero negro

La investigación muestra que, en lugar de ser devorados, si cayéramos en un agujero negro seríamos absorbidos y nos convertiríamos en un holograma – sin darnos cuenta. El estudio desafía a su teoría rival que afirma que cualquiera que cae en un agujero negro se impacta contra una especie de “firewall” y es inmediatamente destruido.

 

Los agujeros negros de Hawking.

Hace cuatro décadas, Stephen Hawking impresionó a la comunidad científica con su descubrimiento de que los agujeros negros no son negros. La física clásica afirma que cualquier cosa que cae por el horizonte de un agujero negro nunca escapará. Pero Hawking mostró que los agujeros negros emiten radiación continuamente una vez que los efectos cuánticos se toman en consideración. Desafortunadamente para la astrofísica, la temperatura de dicha radiación es mucho menor que la del “fondo cósmico”, lo que significa que no es posible detectarla con la tecnología actual.

Los cálculos de Hawking nos dejan perplejos. Si un agujero negro emite radiación constantemente, esto quiere decir que perderá masa constantemente – evaporándose de forma eventual. Hawking notó que esto era una paradoja: si un agujero negro puede evaporarse, la información sobre él se perderá para siempre. Esto significa que, aunque algún día logremos medir la radiación de un agujero negro, podría ser que nunca descubramos su formación original. Esto es una violación a una regla importante de la mecánica cuántica: la que menciona que la información no puede perderse o crearse.

Otra forma de analizar este fenómeno es que la radiación de Hawking causa un problema para el determinismo en relación con los agujeros negros. El determinismo significa que el estado del universo en cualquier momento únicamente está determinado por su estado en cualquier otro periodo. Y de esta forma podemos trazar su evolución, tanto astronómica como matemática, a través de la mecánica cuántica.

agujero negro universo

La pérdida del determinismo solo tendría cabida con la reconciliación entre la mecánica cuántica y la teoría de la gravedad de Einstein – un problema difícil cuya resolución es el objetivo final de muchos físicos. Los estudios sobre agujeros negros suponen un reto para cualquier potencial teoría de la gravedad cuántica: esta requiere explicar lo que sucede con la información que registra la historia de un agujero negro.

Tardaría dos décadas hasta que los científicos elaboraran una posible solución. Sugirieron que la información registrada en un agujero negro es proporcional al área de su superficie (en dos dimensiones) en lugar del volumen (tres dimensiones). Esto podría explicarse por la gravedad cuántica, donde las tres dimensiones del espacio pueden ser reconstruidas en un mundo con dos dimensiones sin gravedad – como un holograma. Poco tiempo después, la teoría de las cuerdas, la teoría más estudiada de la gravedad cuántica, fue revelada como holográfica, de igual forma.

Recurriendo a la holografía podemos describir la evaporación de un agujero negro en un mundo de dos dimensiones sin gravedad, en el que las reglas de la mecánica cuántica son aplicadas. El proceso es determinista, con pequeñas imperfecciones de radiación siendo registradas en la historia del agujero negro. Entonces la holografía nos dice que la información no se pierde en los agujeros negros, pero encontrar las fallas en los argumentos originales de Hawking se está haciendo extremadamente difícil.

 

Marañas de pelo VS. Firewalls.

Lo que exactamente describen los agujeros negros a través de la teoría cuántica es algo difícil de analizar. En 2003, Samir Mathur propuso que los agujeros negros serían una especie de “marañas de pelo”, sin un horizonte recto. Las fluctuaciones cuánticas próximas a la región del horizonte registrarían las informaciones de la historia del agujero negro y, de esta forma, la propuesta de Mathur resolvería la paradoja de la pérdida de información. Sin embargo, la idea fue criticada ya que alguien cayendo dentro de esta bola tendría una experiencia bien diferente a alguien cayendo en el agujero negro descrito por la teoría de la relatividad de Einstein.

La descripción que la teoría de la relatividad tiene de los agujeros negros sugiere que, una vez que se atraviesa el horizonte de evento, la superficie del agujero negro, se puede ir cada vez más adentro. Una vez hecho esto, el espacio tiempo se deforma hasta que alcanza un punto llamado “singularidad”. En este punto, las leyes de la física dejan de existir. (Pero, de hecho, morirías bastante rápido en este viaje ya que serías desmembrado por fuerzas extremas).

Sin embargo, en el universo de Mathur, no hay nada más allá del horizonte de evento. Actualmente, una teoría rival a la gravedad cuántica afirma que cualquiera que cae en un agujero negro alcanza un “firewall”, un barrera, y es inmediatamente destruido. La propuesta del muro fue criticada ya que, de la misma forma que la maraña de pelo, poseen comportamientos drásticamente distintos al horizonte de los agujeros negros de la relatividad.

Pero Mathur argumenta que, para un observador externo, alguien cayendo en una bola de pelo se parecería con alguien cayendo en un agujero negro de Einstein, pese a que tengan experiencias distintas. Otros que trabajan en la teoría de la maraña de pelo y de la barrera pueden sentir que estos argumentos se basan en el ejemplo que él uso – donde describe un tipo muy especial de maraña de pelo, muy diferente de las necesarias para describir agujeros negros realistas de acuerdo con la astrofísica.

El debate sobre lo que sucede cuando alguien cae en un agujero negro continuará durante algún tiempo. La cuestión clave no es comprender que la región del horizonte está constituida como un holograma, sino precisamente saber cómo sucede.

Artículo publicado en The Conversation por Marika Taylor, profesora de astrofísica de la Universidad de Southampton.

Ciencia

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  • David Jun 29, 2015

    por ahí escuche que basado en esto todo en el universo en realidad es información contenida en 2 dimensiones y que todo lo que nos rodea en realidad es un holograma que es la interpretación de esa información.

  • Yops Jun 30, 2015

    Que manera tan mas inesperada de mostrar un spoiler. 🙁

  • aioria Dic 5, 2015

    solo para conocedores del tema, no hay muchas respuestas para los ingnorantes como nosotros, pero solo siento un poco de incertidumbre con respecto a que pasara con nuestra realidad si fueramos absorvidos por uno de ellos o ya nos paso y somos hologramas, fu ck… mucha informacíon, por eso aprendi a vivir de otros idiomas xD

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