FÍSICA TEÓRICA

El agujero negro pierde el horizonte

Stephen Hawking resucita el debate de los agujeros negros y vuelve a ponerlos de actualidad

Aurora Ferrer // @auroraferrer - 27/01/2014

El agujero negro pierde el horizonte

Dos Teorías enfrentadas: La Teoría Clásica de Einstein vs la Teoría Cuántica. El físico más famoso de nuestra era dándole al coco. Una afirmación exagerada que corre en Internet como la pólvora y pone al mundo de la Física Teórica 'en guardia' con una idea no tan descabellada (¿o sí?). Esos son los ingredientes que han dado lugar a una de las declaraciones más polémicas de Stephen Hawking: "los agujeros negros no existen" algo que si bien es cierto que ha dicho hay que analizar en su contexto para entender por qué llega a semejantes conclusiones.

El texto publicado en el repositorio Arxiv no dice nada que el británico no haya afirmado anteriormente. El paper está basado en una charla que dio por Skype en agosto de 2013 en Santa Barbara en la que deleitó al público asistente explicando como ni clásicos ni cuánticos estaban equivocados en su idea de agujero negro. Solo le fallaba una cosa: el horizonte de sucesos.

El agujero negro pierde el horizonte

La cita que ha ocasionado la polémica tuvo su origen en el artículo de Nature escrito por Zeeya Merali (e 'interpretado' y difundido por varios medios de comunicación) ha sido la siguiente: "la ausencia de horizonte de sucesos significa que no hay agujeros negros -en el sentido de regímenes desde los cuales la luz no puede escapar hacia el infinito-. Sin embargo, hay horizontes aparentes que persisten durante un periodo de tiempo. Esto sugiere que los agujeros negros deberían ser redefinidos" (pág. 3 del texto de Hawking). Es decir, como explica para QUO el astrofísico Javier Armentia "lo que afirma es que los agujeros negros serían diferentes de lo que se piensa que son. Esa diferencia estriba en una cosa más bien compleja y muy especializada de física teórica, de carácter bastante especulativo, pero que se podría traducir como que los agujeros negros no tienen realmente una superficie en torno suyo que separa "lo de dentro" de "lo de fuera", es decir, lo que se suele conocer como horizonte de sucesos."

En la Teoría general de la Relatividad el horizonte de sucesos es una hipersuperficie frontera del espacio-tiempo. En esa frontera, los eventos de un lado no pueden afectar a los del otro, es decir, la luz que se emite desde el lado A nunca podría alcanzar a un observador situado en el lado B.

El agujero negro separa el universo en dos partes

En la forma clásica de entender un agujero negro imaginamos una esfera en la que la velocidad de escape es precisamente la velocidad de la luz. "Es decir", nos explica Armentia, "si nos ponemos en ese horizonte, deberíamos lanzar una bala a la velocidad de la luz para que escapara, así que no hay manera. Dentro de ella, la velocidad sería incluso mayor: nada sale. Y fuera de ella no podemos ver ni la luz de lo de dentro. Así que separa, por así decirlo, el Universo en dos partes disjuntas e incomunicadas."

Pero claro, el mundo no es "clásico", y si uno implica en esa idea general que se tiene de un agujero negro a la mecánica cuántica, sale eso que se conoce como la radiación de Hawking, es decir, que los agujeros negros se van evaporando poco a poco.

Es decir si ambas partes están incomunicadas y la radiación Hawking hace su trabajo, es difícil preservar la información de un agujero negro. Según el físico teórico que te encuentres te propondrá una teoría para solucionarlo, pero en el caso que nos ocupa Hawking pone en duda el modelo 'Muro de fuego'. Como explica Cuentos Cuánticos "en este modelo, los agujeros negros están rodeados de un muro de muy alta energía que quemaría cualquier cosa que intentara caer en el mismo". Supuestamente, con este procedimiento la información podría conservarse en el agujero negro, cosa que rechaza el físico británico.

La explicación que da para rechazar esta teoría es que "se violan algunas de las simetrías que hay, y sobre todo, porque si realmente no hay comunicación algo debería pasar en la región frontera del horizonte de sucesos para evitar absurdos" afirma Armentia. Es decir, la ruptura de esas simetrías sería para él una bestialidad que no podría estar permitida.

A esto se le denomina "la correspondencia AdS/CFT". En Física una correspondencia se da cuando hay dos modelos diferentes que vienen a explicar lo mismo. En este caso AdS es Anti de-Sitter y CFT la Teoría de Campos Conforme. Ambas hacen referencia a una equivalencia entre las teorías cuánticas de campos y las teorías de la gravedad. La obsesión de Stephen Hawking es unir ambas teorías dando una patada al horizonte de sucesos.

Es decir, según nos explica Javier Armentia, lo que Hawking propone en su texto es "un modelo por el cual llegar a una resolución de la paradoja de la violación de las simetrías CPT (carga paridad tiempo) con una idea principal:abandonar el concepto de horizonte de sucesos en plan clásico e inconexo entre las dos regiones, dejando paso a un horizonte aparente que marca un lugar donde se pierde la información entre las dos regiones (fuera-adentro), pero conservando las simetrías y siendo compatible con las correspondencias". Lo que viene a ser una idea 'feliz' pero para nada novedosa. ya que no pasan de ser una serie de argumentos que habría que modelar y poner en forma matemática ¿Por qué no se ha hecho todavía? Por la simple razón que no ha nacido aún el físico que sea capaz de poner todos esos numeritos en una pizarra.

En resumen ¿qué ha dicho Hawking?

El físico británico no ha negado en ningún momento que existan los agujeros negros, sino que ha dudado de la existencia del horizonte de sucesos y del modelo del muro de fuego. Propone utilizar otros horizontes, como los aparentes, una idea que por otro lado no tiene nada de nueva así como tampoco lo es afirmar que la información de un agujero negro es caótica y que a pesar de que esta se podría recuperar aún no sabemos cómo hacerlo. Según explica Cuentos Cuánticos: "ha convertido a un agujero negro en un mapa del tiempo. Como sabemos las predicciones del tiempo fallan porque es un sistema caótico. Conocemos las leyes que rigen el clima y el tiempo, pero no podemos hacer predicciones fiables para cualquier tiempo, el caos se hace presente y los resultados de nuestros cálculos difieren de la realidad."

A pesar de la expectación que causan las declaraciones de Hawking, tanto esta "como otras que aporta de vez en cuando, muestra la forma de trabajar de su equipo: una maquinaria maravillosa para pensar en física teórica, que va marcando ideas que podrán (o no) ser importantes acaso en el futuro para la física teórica. Pero que, al convertirse en titular en un medio no especializado acaban confundiendo al personal de forma terrorífica." nos explica Armentia. Es más, muchos expertos se muestran algo confusos con las últimas afirmaciones del físico británico en física teórica, ya que según ellos lanza ideas 'poco fundamentadas'. Fundamentadas o no, el debate está servido.


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