Stephen Hawking puede haber resuelto finalmente el problema de la 'información' del agujero negro

Durante las últimas décadas, los agujeros negros han estado en el centro de un problema paradójico, un problema que el famoso físico Stephen Hawking ahora cree que está resuelto. Incluso si no sigue de cerca la astronomía o la física, es probable que esté familiarizado con el concepto de agujeros negros. Los agujeros negros, que se forman por el colapso de estrellas supermasivas, son áreas de gravitación tan intensa que nada, ni siquiera la luz, puede escapar. Cuando un objeto se acerca a un agujero negro, se estira y comprime más allá del reconocimiento, hasta que atraviesa el horizonte de eventos y ... bueno, no sabemos qué sucede dentro del horizonte de eventos de un agujero negro.

Aquí está el problema que Hawking cree que pudo haber resuelto. En 1974, Hawking demostró que los agujeros negros hacer emiten partículas, en forma de la denominada radiación de Hawking. Eso significa que con el tiempo, una cantidad de tiempo absolutamente fantástica, los agujeros negros se evaporan. Pero si un agujero negro puede evaporarse, ¿qué sucede con la información sobre el material que alguna vez absorbió?



Para comprender esto en el mundo físico, considere la sequía que aflige a gran parte del suroeste de Estados Unidos. A medida que caen los embalses, la basura, los vehículos viejos e incluso pueblos enteros se vuelven visibles. La 'información', en este caso, se revela a medida que el depósito se evapora. Sin embargo, recuerde: un agujero negro es un área de gravedad tan intensa que nada puede escapar, incluida la información sobre lo que digerió previamente. Si la información desaparece con el agujero negro, eso viola la mecánica cuántica. Si la información no escape, que también viola las leyes de la mecánica cuántica. Es un problema.



Hawking en la conferencia. Imagen de KTH

Hawking en la conferencia. Imagen de KTH

Aquí están las nuevas soluciones de Hawking. En una conferencia patrocinada por el KTH Royal Institute of Technology esta semana, propuso una de dos respuestas. Primero, es posible que el material físico (información) ingerido por el agujero negro nunca entre en él. En cambio, se estrella en un punto sin retorno y se codifica como un holograma bidimensional.



'La información no se almacena en el interior del agujero negro como cabría esperar, sino en su límite, el horizonte de eventos', dijo. Trabajando con el profesor de Cambridge Malcolm Perry (quien habló después) y el profesor de Harvard Andrew Stromberg, Hawking formuló la idea de que la información se almacena en forma de lo que se conoce como supertraducciones.

“La idea es que las supertraducciones son un holograma de las partículas entrantes”, dijo Hawking. 'Por lo tanto, contienen toda la información que de otro modo se perdería'.

La información almacenada en estos hologramas se emite luego en forma de fluctuaciones cuánticas, aunque los datos están tan codificados que resultan inútiles para todos los efectos. Para volver a nuestra analogía del mundo real, imagine alimentar un automóvil a través de una trituradora, una trituradora de madera industrial y un molinillo de café. Incluso si capturó cada pedacito de líquido, virutas de metal y tapicería hecha jirones que se soltó en cada etapa de este proceso, no hay forma de reconstituir dos toneladas de Volvo finamente molido en un vehículo.



La ventaja de esta teoría es que no viola la mecánica cuántica. La desventaja es que es bastante aburrido.

La otra opción propuesta por Hawking es que los agujeros negros podrían servir como puertas de entrada a otros universos. 'La existencia de historias alternativas con agujeros negros sugiere que esto podría ser posible', dijo Hawking. “El agujero tendría que ser grande y, si estuviera girando, podría tener un pasaje a otro universo. Pero no pudiste volver a nuestro universo.

'Entonces, aunque estoy interesado en los vuelos espaciales, no voy a intentar eso'.

Agujeros blancos y universos alternos

Una teoría es que dentro de cada agujero negro hay otro universo, y que si pudieras atravesar el horizonte de eventos del agujero negro, serías emitido por un objeto llamado agujero blanco en el otro lado. Un agujero blanco es una estructura teórica (no se sabe que exista ninguno, aunque no viola ninguna de las leyes físicas conocidas) que emitir materia y energía, pero nunca se puede alcanzar desde el exterior. No voy a fingir entender la física mucho más allá de eso, excepto para señalar que no hay una forma conocida para que se forme un agujero blanco, nunca se ha observado que exista ningún agujero blanco, y agujeros blancos no se forman cuando las estrellas colapsan.

Artista

Concepción artística de un agujero blanco. Imagen de Mordekhay88.

Según algunas teorías, un agujero blanco, en lugar del Big Bang, podría haber sido responsable del nacimiento de nuestro propio universo. Esto es, como era de esperar, bastante difícil de probar directamente.

La posibilidad de que alguna vez respondamos a la pregunta a favor o en contra es bastante baja. No solo estamos recién salidos de los agujeros negros en este cuello del bosque, los campos gravitacionales que los rodean destruirían cualquier paquete de instrumentos científicos que pudiéramos construir. Incluso si la teoría del universo alternativo es cierta, lo que emite un agujero blanco es una explosión de energía, no una sonda, y ciertamente no un ser humano.

Interestelar no obstante, la exploración directa tendrá que esperar.

Image credit, top: ESO

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