Trinoceronte

Porque 140 caracteres a veces no son suficientes

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Redescubriendo las Ondas Gravitacionales

Hoy 11 de febrero de 2016, el equipo científico de LIGO, el Laser Interferometer Gravitational wave Observatory, anunció la que es posiblemente una de las noticias más esperadas en la Astronomía Observacional del último siglo: la posible detección directa de ondas gravitacionales.  El logro científico y tecnológico es realmente alucinante.  Su significado para la Física Teórica y la Astronomía, sin embargo, se ha visto, desde mi muy personal punto de vista, exagerado; especialmente en algunos aspectos en los que para cualquiera que conozca la historia de la física en el siglo xx, resulta increíble el aparente desconocimiento de algunos, de lo ya conseguido en esta área.  He aquí una “perorata” de por qué deberíamos ver con una conciencia más amplia de la historia de la búsqueda de las ondas gravitacionales, este sonado hallazgo. 

“La detección de ondas gravitacionales (OG) será en realidad un logro más técnico que científico. Las OG en realidad se descubrieron en 1974
Enero 13 de 2016
http://bit.ly/trino-LIGO

Un meme que refleja el sentir de algunos científicos

Un meme que refleja el sentir de algunos científicos

Mientras me preparaba para escribir esta entrada de Blog, Walter Tangarife, un buen amigo y destacado Físico Teórico Colombiano, me enviaba por correo una entretenida y clara entrada de Blog de Matt Strassler, escrita horas antes del sonado anuncio de LIGO.

Para quienes puedan leer en inglés fluidamente y prefieran una voz “autorizada” en lugar de la opinión de un Astrofísico paisa amargado como yo, vayan directamente a este enlace;  Matt, esencialmente, presenta en detalle algunas de las ideas y posiciones que quiero exponer a ustedes aquí (es un honor para mí que alguien de su estatura piense parecido).  Si después de leerla les quedan ganas, vuelvan aquí para leer lo que queda de esta entrada.

Mi sentimiento acerca del anuncio de LIGO esta claramente reflejado en el Meme con el que comienza esta entrada.  Sin dejar de reconocer la importancia del hallazgo (que se anunciará en tan solo unos minutos) y reconocer que estoy tan emocionado como cuando Colombia se gano el Miss Universo en dos ocasiones consecutivas (aunque la segunda solo fue una broma de mal gusto), hay algo que me deja un mal sabor de boca.

Ese algo es la idea que parece verse reflejada en casi todo lo que veo escrito por ahí, de que las ondas gravitacionales no se habían descubierto todavía y que el hallazo de LIGO representa un “salto cuántico” en nuestra comprensión de la naturaleza de este fenómeno.

Si bien no todos los que escriben blogs o notas de prensa sobre esto, son tan tontos como para no entender que esta no es la realidad estricta, también es cierto que el gran público, que es dado en consumir información sin poca digestión, merece que se le insista vehementemente en la realidad objetiva detrás de algunos descubrimientos espectaculares.  Casos recientes (y otros no tan recientes) como el de los neutrinos superlumínicos, el descubrimiento de la huella de “paquetes” de ondas gravitacionales en la radiación de fono o de bichos en un meteorito marciano, son pruebas fehacientes de que los comunicadores y científicos debemos ser más responsables al anunciar estas cosas que nos emocionan.

Las ondas gravitacionales existen y revolotean por todo el Universo.  Punto.  De esto no hay absolutamente ninguna duda.  Pero usted puede decir “tampoco había ‘duda’ de que existía el Bosón de Higgs y sin embargo se construyo el LHC para detectarlo”.  Pero el caso es bien distinto.

Las existencia de las Ondas Gravitacionales fue primero intuida por Einstein a principios del siglo xx cuando desarrollaba su teoría de la Relatividad Especial y sembraba las bases de su Relatividad General; lo hizo al reconocer que la influencia de la gravedad no podía llegar instantáneamente de unos cuerpos a otros.

Su teoría de la relatividad (que ha sido confirmada una y otra vez y que hoy no es solo una teoría, sino el cuerpo teórico sobre el que se formulan TODAS LAS TEORÍAS físicas), afirma que algo que transporte información, incluyendo un “hey Luna, estoy aquí, orbítame”, no puede propagarse instantáneamente entre dos puntos del espacio.

Así, si yo quito instantáneamente la Tierra, razonaba Einstein entre 1905 y 1907, la Luna solo se daría cuenta un poco más de un segundo después, de la ausencia de su “patrona” gravitacional.

¿Pero que transporta ese mensaje gravitacional entre los cuerpos?, se preguntaba Einstein en aquellos años.  No fue solo sino hasta que hubo completado su obra intelectual más maravillosa, la Teoría General de la Relatividad (y de cuya historia hable recientemente en esta página), cuando por fin encontró la respuesta: el espacio-tiempo es elástico, como una tela, y si se lo hala por aquí, el halon se propagará por el resto de la “tela” a una velocidad muy grande pero finita (la misma velocidad de la luz, ¿no es increible?).

A todos los fenómenos en los que información pura (no materia) viaja de un lugar a otro a través de un “medio” (materia, fuerzas o espacio-tiempo) y satisface ciertas propiedades matemáticas, lo llamamos una onda (o chisme físico, para los amigos).

A los chismes de espacio-tiempo las llamamos “ondas gravitacionales” (a mi me gusta más “ondas de espacio-tiempo“).

Pero una cosa es una intuición de Einstein o una predicción de una teoría muy bonita (pero falible como todas) y otra es ver el fenómeno o sus efectos en vivo y en directo.

Eso fue justamente lo que DESCUBRIERON en la década de los 70 y 80, Russell Alan Hulse and Joseph Hooton Taylor, Jr., observando el extraño baile de una binaria de estrellas de neutrones (la primera descubierta jamás) usando el para ello entre otros el radio telescopio de Arecibo.

Las estrellas de Neutrones son versiones aumentadas de los núcleos atómicos.  Como nadie sabe que es un núcleo atómico, difícilmente podría entender lo extremas de las condiciones alrededor de una estrella de neutrones.  Pero bueno, solo créanme (como tuve que hacerlo yo en mi momento).

Entre las cosas extrañas que pasan alrededor de las estrellas de neutrones esta el hecho de que el espacio-tiempo esta fuertemente arrugado, al punto que es difícil confundir esas arrugas con una “fuerza mágica de atracción” como confundió Newton el espacio-tiempo arrugado alrededor de la Tierra.

Si al espacio-tiempo arrugado alrededor de un bicho de estos le agregas la presencia de otro bicho similar que para colmo se mueve alrededor del primera (recuerden que forman un par binario), las cosas con el espacio-tiempo se ponen “peludas”.

Lo primero que pasa es que cuando se “mira” el objeto desde la distancia, la gravedad que produce cambia periódicamente con el tiempo (esto debido justamente a qué desde ellas salen ondas de espacio-tiempo contándonos que allí hay una binaria de estrellas de neutrones).  Pero crear estos “chismes gravitacionales” no es gratuito.  Si dos personas se sientan a chismosiar todo el día en una ventana gastarán su energía hasta quedar exhaustas y tal vez morir.

Eso es justamente lo que pasa con las estrellas de neutrones binarias.  De tanto chismosiar al resto del universo de que están juntas dándose vueltas, consumen su energía.   ¿Se enfrían entonces?.  Por suerte las estrellas de neutrones tienen energía por todas partes.  La energía que se va en la forma de ondas gravitacionales, la sacan del movimiento una alrededor de la otra.  Como resultado, las dos empiezan a aproximarse mutuamente orbitando su centro común de movimiento en tiempos cada vez menores.

Si se usa un radiotelescopio suficientemente poderosos podrás ver el cambio en el movimiento de las estrellas de neutrones a medida que emiten Ondas Gravitacionales.  Ese fue justamente (parte) de los descubrimientos de Husle y Taylor que los llevo finalmente a ganar el premio Nobel en 1993.  Fue este también justamente el momento en el que descubrimos las ondas gravitacionales.

Comparación de las observaciones de las propiedades del pulsar binario de Husle-Taylor y la predicción de la Relatividad usando ondas gravitacionales. La coincidencia es perfecta. Este gráfico marco el descubrimiento de las ondas gravitacionales en 1974.

Comparación de las observaciones de las propiedades del pulsar binario de Husle-Taylor y la predicción de la Relatividad usando ondas gravitacionales. La coincidencia es perfecta. Este gráfico literalmente demuestra que las ondas gravitacionales existen.

¿Y entonces? ¿por qué tanta bulla con LIGO?  Lo que ha descubierto LIGO (ya lo puedo decir en presente porque mientras termino de escribir veo las redes sociales invadidas de los resultados espectaculares anunciados por el equipo del detector) es, no solo un fenómeno similar al descubierto por Husle y Taylor, la perdida paulatina de energía y posterior coalescencia de dos objetos de masas enormes, dos agujeros negros de más de 20 veces la masa del Sol, sino que además la DETECCIÓN DIRECTA de las ondas gravitacionales, los chismes, que emergieron durante este fantástico evento.

Representación artística más los datos tomados por LIGO de la coalescencia de dos agujeros negros de más de 20 veces la masa del Sol. Las curvas azul y roja representan las "observaciones" y la predicción de la teoría de Einstein. Juzguen por su cuenta la coincidencia entre ambos. Crédito: LIGO/NSF.

Representación artística más los datos tomados por LIGO de la coalescencia de dos agujeros negros de más de 20 veces la masa del Sol. Las curvas azul y roja representan las “observaciones” y la predicción de la teoría de Einstein. Juzguen por su cuenta la coincidencia entre ambos. Crédito: LIGO/NSF.

LIGO no ha descubierto las ondas gravitacionales.  Eso es claro.  Pero las ha detectado por primera vez y todos estamos felices por ello.

La mejor noticia de todas es que el día de hoy marca el nacimiento oficial de una nueva rama de la Astronomía: la Astronomía no electromagnética; es decir aquella que no depende de la luz y de otras ondas electromagnéticas para detectar cosas que están muy lejos.

A diferencia del pulsar binario de Husle y Taylor, los agujeros negros bailarines de LIGO nunca fueron vistos por un radiotelescopio o un telescopio en otras longitudes de onda.  Todo lo que sabemos ahora de este par (es decir lo que sabemos desde hace unos minutos cuando lo anunciaron oficialmente) lo aprendimos única y exclusivamente a partir de las ondas gravitacionales detectadas por LIGO.

Como dicen los anuncios publicitarios “ningún fotón fue herido o capturado en esta película”.

Pero insisto. La detección no es igual al descubrimiento.  Estamos frente a un “salto cuántico” tecnológico, mas no a uno científico.  En esto podrían discrepar muchos de mis colegas.  Las posibilidades científicas que se abren en la ciencia son muchas, pero todo hay que decirlo, incluso en los momentos más emocionantes.  En realidad todos sabíamos que las ondas gravitacionales estaban ahí desde hace décadas.

Término con algo que me gusta aún más de todo esto y que se lo leí hace un par de horas a Matt (recuerden leer la maravillosa entrada de blog que recomende al principio): descubrir la coalescencia de dos agujeros negros es aún más espectacular para confirmar las predicciones de la Relatividad General que detectar unas ondas que sabíamos existían desde la presidencia de Reagan.

Para saber más:

  • Entren a Google y escriban: “Gravitational+Waves+LIGO” y si no encuentran lecturas que los satisfagan están en la olla.
  • Aún así les recomiendo esta nota de prensa publicada por mi buen amigo Juan Rafael Martínez en el periódico El Tiempo de Colombia: este enlace.
  • Para los más ñoños lean el paper original anunciando el descubrimiento: este enlace.
  • Aquí hay un interesante recuento histórico de la búsqueda de ondas gravitacionales en el último siglo: este enlace.
  • Una entrevista exclusiva con Einstein acerca de la detección de las ondas gravitacionales: este enlace.

Notas:

  • Edison en los comentarios hace unas precisiones que considero muy pertinentes y que han implicado cambios sutiles en el texto (resaltados en rojo).  La más importante es recordarnos que en realidad 1974 es tan solo el año en el que se descubrió la binaria de estrellas de neutrones.  En realidad las medidas que llevaron a confirmar que su período orbital estaba cambiando tal y como lo predecía la relatividad fue un trabajo que se extendió, casi una década, entre 1973 y 1982.  En mi “defensa” debo decir que la fecha de nacimiento de la Teoría Cuántica también se cifra en el año 1900, con el trabajo de Planck sobre la radiación de cuerpo negro, aunque todos sabemos que la teoría cuántica en realidad fue “entendida” y desarrollada durante dos décadas después de eso.
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La Aritmética de los Agujeros Negros

Están de moda los agujeros negros.  La película “Interestelar” le ha hecho un gran favor a la popularidad de estas rarezas naturales y a la física que los describe por igual.  Pero los agujeros negros han estado ahí, en los libros de física y en los sueños de los Astrónomos, desde mediados de la primera guerra mundial (si, ¡exacto! ¡antes de que su abuelito naciera!).  Y entonces ¿por qué la mayoría no sabemos casi nada sobre ellos? Les propongo en esta entrada echarle una mirada rápida (y ojalá muy práctica) a la “aritmética” básica de los agujeros negros.  Una guía de supervivencia “cuantitativa” para no sentirse muy perdido cuando le hablen del tamaño del horizonte de eventos, la dilatación del tiempo gravitacional, la “espaguetización” y hasta la evaporación de estas cloacas espacio temporales.  Prepare entonces una servilleta y un lápiz y desempolve las tablas de multiplicar porque vamos a desmitificar las matemáticas de estos bichos.

“Las matemáticas de un agujero negro son más fáciles de lo que creemos ¿qué tal un poco de “aritmética negra”?
Noviembre 29 de 2014
http://bit.ly/trino-aritmetica-negra

Gargantua, el Agujero Negro de Interstellar que nos tiene a todos hablando de estos bichos

Gargantua, el Agujero Negro de Interstellar que nos tiene a todos hablando de estos bichos

Cuando los agujeros negros se inventaron (A. Einstein y K. Schwarzschild, 1915),  en Estados Unidos todavía buscaban a Pancho Villa, andábamos en plena Primera Guerra Mundial y en Rusia apenas se cocinaba la revolución leninista.  No estamos hablando precisamente de ciencia de frontera.  Mucha agua ha pasado bajo los puentes de la física desde aquellos años.

Es cierto que no estamos tampoco hablando de ciencia del pasado.  El asunto sigue más vivo que nunca en la física teórica y nuevas ideas sobre su comportamiento y anatomía se vienen todavía cocinando.  Pero hay muchas cosas sobre estos “bichos” que ahora conocemos sobre bases relativamente firmes y que seguramente no van a cambiar mucho en los años venideros.  Algunas de ellas se vienen utilizando cada vez que se habla acerca de ellos o se los representa en los libros, la televisión o en el cine por igual.  

Para la mayoría de los mortales todo lo que tiene que ver con los agujeros negros parece que saliera de la manga de algún mago científico.  Pero no es así.  Les propongo que hagamos aquí un ejercicio para comprender, usando solamente aritmética básica, las propiedades más importantes de los Agujeros Negros.  Que no lo dejen con la boca abierta la próxima vez que le digan que los agujeros negros más pesados son los menos peligrosos o que en los planetas alrededor de un agujero negro supermasivo por cada hora en la Tierra pasan 27 años en su superficie (¿27?).  Esta es una guía de supervivencia a los Agujeros Negros para todos aquellos que solo se saben las tablas de multiplicar.

Comencemos por el principio

Para empezar definamos en palabras llanas ¿qué es un agujero negro?.  La verdad, no se sabe exactamente.  De lo único que se tiene certeza es que existen en el Universo cuerpos sumamente compactos (mucha materia acomodada en muy poco espacio) alrededor de los cuáles las nociones elementales de espacio y de tiempo comienzan a fallar miserablemente.

La región del espacio en la que se producen los efectos más extremos alrededor de estos cuerpos se conoce como el “horizonte de eventos”.  Esta frontera (que no necesariamente coincide con la superficie de nada y que puede ser esférica o achatada) define justamente lo que la mayoría llamamos un “agujero negro”.

Así que el agujero negro no es nada tangible (o por lo menos no lo es en todo su volumen) sino más bien una región del espacio donde las cosas se vuelven muy extrañas.

Lo que pasa afuera del horizonte de eventos se conoce bastante bien.  No pasará mucho tiempo para que los telescopios más poderosos apunten a los vecindarios del horizonte de eventos de los agujeros negros más grandes del Universo y nos confirme que lo que la teoría dice que pasa, pasa en realidad.

Lo que pasa adentro del horizonte de eventos, sin embargo, es todavía motivo de especulación.  En teoría, no pasa nada extremadamente raro.  El problema es que no hay manera de que la luz de esas regiones llegue a los telescopios de la Tierra o de que podamos enviar una pequeña sonda para que haga medidas y nos cuente.  Como dicen por ahí “lo que pasa dentro de un agujero negro, se queda dentro del agujero negro”.

Todo lo que hace interesante a la mayoría de los cuerpos astronómicos, su color, composición, temperatura, forma, esta escondido por la barrera “impermeable” del horizonte de eventos.  Solo un par de cosas se “ven” desde afuera: la masa del cuerpo (su peso, si quieren), su carga eléctrica (si la tienen… muy raro sería) y créalo o no su velocidad de rotación (¿cómo se puede ver rotar una cosa que no tiene forma?… ¡ya veremos!).

El tamaño no es lo de menos

Comencemos por la propiedad más elemental: su tamaño.  No sería equivocado decir que el tamaño de un agujero negro obedece la regla aritmética más simple de toda la Astrofísica.  Si usamos como patrón de medida de la masa a nuestro propio Sol (no el kilogramo o la libra), el tamaño de un agujero negro (su diámetro, si quieren) es:

Diámetro de un agujero negro = 6 kilómetros x Masa 

¡Figuro repasar la tabla del 6!

Si existiera un agujero negro que tuviera una masa de 1 (un Sol), mediría de “punta a punta” 6 km (kilómetros).  Sencillo ¿no?.

Se cree que la mayoría de los agujeros negros del Universo, los que nacen en las explosiones de estrellas monstruosas, tienen masas de entre 3 y 12 Soles.  Esto significa que la inmensa mayoría de los agujeros negros del Universo tienen entre 6×3 = 18 km y 6×12 = 72 km respectivamente.  Wow! ninguno es más grande que el estado o departamento más pequeño de un país.

Si le parece que 72 km es mucho, piense que la Tierra, que tiene una masa de tan solo 3 millónesimas de Sol ocupa un espacio de 12,000 km.  ¿Si ve la diferencia? En un agujero negro 12 Soles están acomodados en 72 km, en la Tierra (un planeta normal) 3 millónesimas de Sol ocupan 12,000 km.  Los agujeros negros son los objetos más compactos del Universo.

Los agujeros negros más interesantes, sin embargo, son verdaderas “Gargantúas” (“Gargantua.  Del ing. Gargantuan, cf. Gigantesco.  adj. Gigante”, mi modesto aporte al Diccionario de la Real Academía de la Lengua).  Hay uno “durmiendo” en el corazón de la Vía Láctea con una masa de “apenas” 4 millones de Soles (recuerden que cuando digo Sol me refiero al patrón de masa que acordamos antes, no a una estrella real).  Entonces ¿cuánto mide esta bestia?.  Yo sé que las tablas que nos enseñan en la escuela primaria van solo hasta el 10 (o hasta el 12 para los más afortunados) de modo que multiplicar 6 por 4 millones no parece tan fácil.  Sin embargo, todos los que hayan vivido en países con monedas “primitivas” (tales como el peso Colombiano) están bien acostumbrados a hacer operaciones con números monstruosos: basta multiplicar los números pequeños y agregar los ceros respectivos.  

Así 6 km por 4 millones son 24 millones de kilómetros.  

Para hacerse a una idea de cuánto es esto, les recuerdo que la Luna esta a menos de medio millón de kilómetros de la Tierra (384,000 km para ser exactos) y en una nave espacial realmente rápida nos tomaría casi 4 días llegar hasta allá.   Así que el Agujero Negro central de la vía láctea mide de cabo a rabo ¡50 veces la distancia de la Tierra a la Luna! ¡vaya monstruo!

El “Gargantua” original, el de la película Interestelar, tiene una masa de 100 millones de Soles y por la magia de la aritmética debe por tanto medir algo así como 600 millones de kilómetros, es decir más grande que la órbita de Marte.

Rotar y no notar

Representación esquemática de los horizontes de un agujero negro rotante o de "Kerr" como le llaman los amigos (Fuente: http://bit.ly/1FJfoEN)

Representación esquemática de los horizontes de un agujero negro rotante o de “Kerr” como le llaman los amigos (Fuente: http://bit.ly/1FJfoEN)

Se cree que la mayoría de los agujeros negros en el Universo nacen con alguna rotación.   Algunos realmente con mucha.

La razón es simple: todo lo que hay en la “villa del señor” rota así sea imperceptiblemente.  Si se empieza con una estrella gigantesca que da vueltas una vez cada semana y se deja a la gravedad hacer de las suyas y aplastar su corazón hasta el tamaño de una gran ciudad (un agujero negro) el resultado será crear un cuerpo con una rotación monstruosa.

Los objetos que rotan más rápido en el Universo, llamados cariñosamente “pulsares de milisegundo” (dan una vuelta cada pocos milisegundos) lo hacen de modo que sus superficies viajan en una “noria relativista” al 99% de la velocidad de la luz. ¡Que mareo!.  El dato realmente interesante para nosotros es que cualquiera de esos objetos es lo que podríamos llamar un agujero negro fallido: masas de algunos Soles y tamaños de algunas decenas de kilómetros.  De pulsares de milisegundo a “agujeros de negros microsegundo” hay un solo paso (o una raíz griega para ser exactos).

Un agujero negro que rota a la máxima velocidad posible (si, también aquí hay un límite absoluto como el de la velocidad de la luz) es diferente en forma y tamaño a uno “estático”.  En lugar de una frontera (el horizonte de eventos) estos bichos tienen hasta 3.  La más importante para nosotros, el horizonte de eventos, es, en estos agujeros negros super rotantes, la mitad del tamaño del de uno normalito que tenga la misma masa.  No es muy diferente entonces, pero la diferencia puede hacerse notar en una película. Entonces:

Diámetro agujero negro que rota muy rápido = 3 kilómetros x Masa

Así por ejemplo, habíamos calculado que Gargantua (el agujero negro de Interestelar) medía 600 millones de kilómetros.  Ahora bien, como sabemos que rota como loco (o así lo dicen los creadores de la película) su tamaño (el de su horizonte de eventos) será de 300 millones de kilómetros: ¡el tamaño de la órbita de la Tierra! ¿Casualidad? ¡Nah!

Los agujeros negros no son aspiradoras

Dice la leyenda que un agujero negro es como una aspiradora.  ¡Pamplinas!  Aquí la aritmética tiene la explicación.

La “fuerza” de atracción que cualquier cuerpo con masa (sea este una papa o un agujero negro), obedece una regla aritmética elemental descubierta por Newton.  La fuerza medida en kilos (o kilogramos-fuerza como diría el profesor de física) producida sobre un objeto que tenga una masa de 1 kilogramo por un cuerpo gigante será:

Fuerza de gravedad sobre 1 kilogramo = 10 kilos x Masa / (Distancia x Distancia)

Donde la masa esta en Soles y la distancia esta en millones de kilómetros.  Esta no es nada más y nada menos que la famosa ley de la gravitación universal.  No se parece a la que esta en los libros pero es porque la hemos convertido en una sencilla expresión aritmética.

Así, si una piedra de 1 kilograma pasa a 1 millón de kilómetros del Sol (el Sol mide 700,000 kilómetros) y no se evapora en el intento, sentirá una fuerza de 10 x 1 / (1 x 1) = 10 kilos.  Pero si la misma piedra pasa a 2 millones de kilómetros la fuerza será: 10 x 1 / (2 x 2) = 2,5 kilos.  ¡pura fórmula de tendero!  Como es obvio, más lejos, menos fuerza.

La fórmula anterior aplica sea que la masa forme una estrella normal, sea que forme un pulsar o un agujero negro.  A 1 millón de kilómetros de un agujero negro con una masa de 1 Sol la fuerza también será de 10 kilos.  ¡No hay ningún efecto de aspiradora!

Pero ¿qué pasa si en lugar de 1 millón de kilómetros ponemos la piedra a 100,000 kilómetros? (1/10 de millón de kilómetros).  Según la fórmula anterior la fuerza será ahora: 10 x 1 / (1/10 x 1/10) = 1,000 kilos (¿demasiado para sus conocimientos aritméticos? ¡no se preocupe! no insistiré más con esta fórmula).  A 100,000 kilómetros la piedra pesará 1 tonelada.  ¡Pero un momento!  ¿Si el Sol solo mide 700,000 kilómetros, como podríamos estar a 100,000 kilómetros de su centro? ¿no estaríamos ya adentro de él?  ¡Tiene razón! La fórmula anterior no aplica en este caso, Newton solo la dedujo para la fuerza en el exterior de los cuerpos, no en el interior.

Sin embargo en el caso del agujero negro que tiene apenas unos kilómetros de diámetro, 100,000 kilómetros es todavía MUY LEJOS de su frontera: ¡la tonelada sería muy real en este caso!

¿Nota la diferencia? No es que los agujeros negros sean aspiradoras, es que la fuerza de gravedad que producen puede crecer y crecer según la ley de gravitación universal casi sin control antes de que deje de ser aplicable.

Entonces ¿se le mide a un reto?: ¿cuál es la fuerza sobre la piedra cuando esta a 10 kilómetros de un agujero negro con una masa de 1 Sol? (vea la respuesta al final pero solo después de gastar unas 5 horas intentando).

Espaguetis y agujeros negros

Viajar a las vecindades de un agujero negro puede no ser la experiencia mas agradable que se tenga en la exploración espacial.  Y no es que haya nada malo o peligroso con experimentar las extrañas consecuencias de ser “arrastrado” por un tiempo que fluye de forma extraña o vivir dentro de un espacio retorcido (cualquiera que sea el significado de estas dos cosas).

Por increíble que parezca las endemoniadas fuerzas gravitacionales cerca al agujero tampoco serían un problema.  ¿Ha oído hablar de la microgravedad?  Cuando uno se deja caer hacia un planeta, una estrella o un agujero negro, la fuerza de gravedad parece desaparecer.  No es que no este ahí, es que al caer deja de tener sentido: la fuerza de atracción gravitacional solo es importante cuando intentas evitar que te succione.  Los astronautas lo saben muy bien: la estación espacial internacional que esta a solo 300 kilómetros de altura sobre la superficie de la Tierra cae continuamente y dentro de ella la fuerza gravitacional que nos aplasta en la superficie de la Tierra e incluso en un avión en vuelo, se esfuma.

Lo mismo pasaría si te dejaras caer en un agujero negro.  Entonces ¿cuál es el peligro?

Hay otra “fuerza” que se nota mucho menos en condiciones de gravedad “saludable” y que se vuelve mortal cerca a un agujero negro.  Se la llama la “fuerza de marea”.  ¡Si! la misma que levanta los mares.  Esta fuerza es producto del hecho de que cuando un cuerpo (la Tierra por ejemplo) se expone a la gravedad de otro (la de la Luna por ejemplo) un extremo de él siempre estará más cerca que el extremo contrario.  Como la fuerza de gravedad disminuye con la distancia, el que esta más cerca sentirá una fuerza mayor que el que esta lejos.

Como resultado dentro del cuerpo afectado se experimentará una tendencia a ser estirado por esta diferencia.  La fuerza de estiramiento o “espaguetización” como la llaman cariñosamente algunos “agujero-negrosologos” será proporcional a la diferencia entre la fuerza de gravedad en los extremos.

Volvamos a la aritmética.  Una persona de 70 kilogramos y 1.7 metros de altura que este a una determinada distancia de un agujero negro sentirá una fuerza de espaguetización igual a:

Fuerza de espaguetización = 3 toneladas x Masa / (distancia x distancia x distancia)

Aquí la Masa es la del agujero negro y la distancia esta en miles de kilómetros.  ¿Por qué cambio tanto de patrón para la distancia? ¿primero eran kilómetros, después millones de kilómetros y ahora miles de ellos? La razón es que quiero que las fórmulas sean más sencillas.  Tenga paciencia.

¿Noto el numerito?  Cualquiera de nosotros (bueno algunos pesamos más de 70 kilogramos y medimos menos de 1.7 pero la diferencia no sería muy grande), sería estirado con una fuerza de 3 toneladas estando a una distancia más de 100 veces mayor que el tamaño del agujero negro.  ¡Para nada agradable!

Se calcula que la máxima fuerza de estiramiento que los ligamentos más fuertes del cuerpo humano pueden soportar es de unos 200 kilos.  Así que a 1,000 kilómetros de un Agujero Negro estaríamos vueltos unos muñecos de trapo.  El dato y la fórmula anteriores nos permiten calcular que la mínima distancia a la que nuestros cuerpos soportarían estar cerca a un agujero negro con una masa de 1 Sol sería de 5,000 kilómetros.  ¿Un alivio? ¡Nada de eso!  En esas condiciones estar en una nave espacial sería el equivalente a colgar de un árbol con una vaca amarrada a los pies.  Un poco incómodo, ¿no?

Que pasa, sin embargo, si en lugar de un agujero negro de 1 Sol ¿estuviéramos cerca a un Gargantua de 100 millones de Soles?  Si ponemos en la formula anterior la Masa de nuestro monstruo (100 millones) y como distancia usamos el tamaño del agujero (600 millones de kilómetros) el resultado es increíble:

Fuerza de espaguetización de Gargantua = 3 toneladas x 100 millones / (600 millones x 600 millones x 600 millones)

No hace falta ser Einstein para notar que este número es MUY PEQUEÑO (hay muchos millones en el denominador).   No hay ninguna duda: hasta yo me animaría a hacer un tour al borde de este monstruo.

La Espaguetización del Tiempo

Otra cosa se espaguetiza cerca a un agujero negro: el tiempo.  En realidad a los relojes de los viajeros no sufrirían ningún efecto (excepto obviamente el de la espaguetización que mencionamos antes).  El problema es cuando los compararán con los relojes de sus seres amados en la Tierra.

Uno de los triunfos más sonados de la teoría de la relatividad de Einstein fue descubrir precisamente que dos relojes que arranquen sincronizados pero hagan peripecias diferentes y visiten lugares con gravedades distintas, terminaran atrasándose o adelantándose mutuamente.  ¿Por qué?  No es la marca del reloj o el lugar en el que se porte, en realidad todos los procesos que cambien con el “flujo” del tiempo se verán afectados.  Los físicos prefieren decir que el tiempo mismo es el que se estira aunque no seamos capaces de precisar que es exactamente el tiempo como entidad separada de los relojes.  ¿Me puse muy filosófico? ¡volvamos a la aritmética!

¿Cuánto se atrasa entonces un reloj que viaja a las vecindades de un agujero negro?

Si estamos lejos del horizonte de eventos el grado de retraso será:

Retraso de los relojes por hora en una nave quieta = 3 horas x Masa / distancia 

Aquí la distancia esta otra vez en kilómetros.

Así, si estamos a 30 kilómetros de un agujero negro con una masa de 1 Sol (que tiene un horizonte que mide 6 kilómetros) el retraso por hora será de 3 x 1 / 30 = 0.1 horas o mejor 6 minutos por cada hora que pase.  Los relojes de una nave espacial que estuviera “parqueada” a 30 kilómetros de este agujero negro irían siempre detrás de los relojes de la Tierra.

Curiosamente la fórmula anterior sirve cambiando “horas” por “días” o por “años”.  Así por cada día se acumularía un retraso de 0.1 días (~ 2 horas), por cada año el retraso sería de 0.1 años (~1 mes) y por una vida entera 70 años se acumularían 7 años de diferencia.

Pero hay una complicación adicional: mantener parqueada una nave alrededor de cualquier cuerpo astronómico no es barato.  En realidad la manera más inteligente de “flotar” alrededor de cualquier cuerpo, es hacerlo mientras se lo órbita.  La Estación Espacial Internacional por ejemplo “orbita” la Tierra cada 90 minutos y no hay necesidad de mantener un motor prendido para que no caiga.

Pero orbitar, implica moverse y cuando las fuerzas son millones de veces mayores que las de la Tierra, el movimiento necesario para mantenerse en órbita se vuelve extremo.  Con el movimiento, dice Einstein, se introduce un nuevo retraso en los relojes.   Las cosas se complican un poco, pero como se dijo desde el principio, estos son asuntos que han sido resueltos por los físicos desde hace décadas y no es difícil para uno de ellos (yo por ejemplo), convertir lo que sabe en una sencilla fórmula algebraica.

Así, el retraso por hora que sufren los relojes de una nave que orbita un agujero negro a una determinada  distancia (en lugar de estar allí estacionada) es:

Retraso de los relojes por hora en una nave orbitando = 5 horas x Masa / distancia

Los astronautas de una nave que orbita un agujero negro a 30 kilómetros tendrían sus relojes retrasados 5 x 1 / 30 = 1/6 de hora por cada hora, es decir 10 minutos por hora (en lugar de 6 como calculamos antes).  Parece una diferencia miserable (10 o 6 minutos, a quién le importa), pero después de 1 año una nave orbitando tendría una diferencia de 36 días respecto a una estacionada gastando su valioso combustible.

¿Y qué pasa en un Gargantua de 100 millones de masas solares?  En este caso, si nos paráramos en un planeta que tuviera una órbita de digamos 500 millones de kilómetros el retraso por hora sería: 5 horas x 100 millones / 500 millones = 1 hora por cada hora de retraso ¡la gente en el planeta vería morir a sus familiares en la Tierra en la mitad del tiempo que les tomaría a ellos envejecer! 

¿Por qué vimos entonces que en la película había un retraso de 27 años por hora en la superficie del planeta?  La razón es que cerca a un agujero negro que rota muy rápidamente, además de la necesidad de moverse tangencialmente para no caer, los cuerpos son arrastrados por la rotación del agujero negro hasta casi la velocidad de la luz.  Con esto el retraso de los relojes se hace aún más extremo y las fórmulas dejan de ser lamentablemente aritméticas.

Un paseo alrededor de Gargantua

Una fórmula de supervivencia final (si es que algún lector a sobrevivido hasta este punto).  Esta fue motivada por una pregunta que recibí en el blog que escribí sobre Interestelar (y que pueden leer aquí).  ¿Cuánto le toma a un planeta o nave espacial dar una vuelta alrededor de un agujero negro?

En la película vimos como la nave conseguía ir de un planeta a otro en unos minutos.  Sin embargo en el Sistema Solar las cosas aparentan ser muy diferentes: nos toma meses ir de un planeta a otro ¿por qué las diferencias?

De nuevo, la aritmética salva la patría.  El año en un planeta (o nave interplanetaria) que orbita un a un cuerpo muy pesado a la misma distancia que Marte orbita al Sol (20o millones de kilómetros) es:

Duración del año = 2 años / raíz cuadrada (Masa)

Otra vez la Masa del cuerpo central esta en Soles.  Sencillo ¿No?.

Esta es una forma “aritmetizada” de la que se conoce como la tercera ley de Kepler.  A la distancia a la que esta Marte del Sol, a una nave (Marte o cualquiera de sus dos lunas) les toma poco menos de 2 año para dar una vuelta.  Pero si lo que orbitas no es el Sol sino a Gargantua (100 millones de Soles) el año sufre un recorte asombroso.  A la nave le tomaría en este caso tan solo 2 años / raíz cuadrada (100 millones) = 2 años / 10,000 (¿que cómo saque la raíz de 100 millones?, con una calculadora por supuesto).

¡2 diez milésimas de año! ¡un abrir y cerrar de ojos!  Sabiendo que un año contiene 365 x 24 = 8760 horas, 2 diez milésimas de año equivalen a algo así como 18 horas (menos de 1 día).

En un sistema planetario con distancias parecidas a las que vemos entre los planetas del Sistema Solar y su estrella central pero esta vez orbitando un agujero negro, los años se contraerían a horas.  Y con ellos lo haría también la duración de las misiones interplanetarias.  Pasaríamos de esperar décadas para que una nave explorara un par de planetas lejanos, a esperar tan solo unos días para ver fotos increíbles de esos mundos.

Epílogo

En síntesis, 6 de las propiedades más importantes de los agujeros negros pueden ser calculadas con el uso de las tablas de multiplicar, una raíz cuadrada (o dos) y algo de familiaridad con números muy grandes (una habilidad que no es complicada para quienes compramos en pesos).  No hace falta un doctorado para no dejarse “meter las manos en la boca” en un película de ciencia ficción o sencillamente para sentir que aún la que parece se una rama esotérica de la física puede también ser motivo de conversación entre no expertos y por qué no de uno u otro cálculo en una servilleta.

Notas:

  • La fuerza producida por un agujero negro de 1 Sol sobre una piedra de 1 kilogramo situada a 10 kilómetros (1/100,000 millones de kilómetros) de su centro sería: 10 kilos / (1/100,000 x 1/100,000) = 100,000’000,000 kilos, o sea 100,000 millones de kilos o 100 millones de toneladas.

El Demonio de Hawking

Todo se puede decir de Stephen Hawking menos que es un físico teórico aburrido.  Algunos lo han comparado con Albert Einstein (ouch!), comparación que él mismo ha desacreditado por exagerada.  Yo prefiero pensar en él como en una especie de mutante entre  Richard Feynman (por su originalidad y buen sentido del humor) y Wolfgang Pauli (por su rigor y sus implacables juicios sobre el trabajo de otros).

“Sacar algo de un Agujero Negro es tan difícil como que alguien con Esclerosis Lateral embarace a alguien: ¡Hawking ha logrado ambas cosas! ”
Febrero 6 de 2014
http://bit.ly/trino-hawking

Una fantástica foto de Hawking de cuando era un  sibarita antes que la enfermedad lo dejará postrado en una silla de ruedas.  La imagen es una versión modificada de la foto que aparece en su más reciente libro de naturaleza biográfica "Breve Historia de mi Vida"

Una fantástica foto de Hawking de cuando era un sibarita antes que la enfermedad lo dejará postrado en una silla de ruedas. La imagen es una versión modificada de la foto que aparece en su más reciente libro de naturaleza biográfica “Breve Historia de mi Vida”

En medio de sus ya muy populares ocurrencias, hace un par de semanas el físico teórico inglés Stephen Hawking le solto al mundo una perla que nos tiene a todos medio loquitos.  Según sus últimas “reflexiones” teóricas, los Agujeros Negros, unos bichos teóricos cuyas propiedades el ha ayudado a precisar, no serían los agujeros insondables que pensábamos que eran.

Con el temor de escribir sobre algo de lo que seguramente deben estar cansados de leer (en inglés), voy a presentarles en esta entrada una versión muy personal (en español) de los hechos que han rodeado esta noticia.  Soy un apasionado por el tema de los agujeros negros (aunque ciertamente no es mi especialidad profesional) y he tenido la suerte de seguir el desarrollo de algunas de las ideas que discute el nuevo trabajo de Hawking.  A favor de leer esta entrada les diría que aunque ya hay una cantidad considerable de buenos blogs de ciencia en español (La Ciencia de la Mula Francis, Gaussianos o el Blog Eureka entre los más destacados), sigo creyendo que hace falta que muchos más científicos escribamos sobre ciencia para un público muy amplio y en nuestro propio idioma.

Pero vamos a la singularidad… digo, al grano.

La pregunta del millón que esta detrás del trabajo de Hawking es ¿puede la información que es lanzada en un agujero ser recuperada o se pierde irremediablemente? y si se pierde ¿no será porque todavía no entendermos muy bien cómo recuperarla? o ¿será más bien que creemos que lo hace porque en realidad no conocemos con suficiente detalle cuál es la estructura de estos objetos bizarros?  Esta última es la nueva idea de Hawking.

Según un principio fundamental de la teoría cuántica (la “unitariedad del operador de propagación”) la información contenida en un sistema físico (su “función de onda”) no puede destruirse y a lo sumo se modifica en el tiempo.  En principio, dice la mecánica cuántica, si se toma al sistema como es en un momento dado, sería posible, al menos en principio, recuperar la información que estaba contenida originalmente antes que la transformación ocurriera (la función de onda original).  Para hacernos a una idea de las implicaciones de este principio pensemos en el siguiente experimento imaginario: si quemáramos la Biblia, los Principia de Newton o el Capital de Marx (sea cuál sea nuestra motivación) la información contenida en estos textos podría reconstruirse a partir de las cenizas, los gases y la luz producida en el proceso.  La tarea sería titánica pero según la teoría cuántica posible en principio.  Un pequeño demonio, que podríamos bautizar en adelante como el “Demonio de Hawking”, que conociera todo sobre el estado cuántico del sistema al final (cenizas, humo, luz, etc.) podría volver al principio, reconstruir completamente los libros, haciendo una transformación matemática exacta.

Pero hay una operación que podemos realizar sobre cualquiera de los libros mencionados arriba y que “revolvería” de tal forma esa información que nos sería imposible recuperarla tal como era originalmente: tirar los libros al interior de un Agujero Negro.  O así lo dice al menos la teoría vigente del funcionamiento de la gravedad (la relatividad general).  Como resultado debemos admitir o bien que la teoría cuántica es correcta o que la relatividad general (una teoría tan o más perfecta que la anterior) es la que tiene razón.  A este problema se lo conoce popularmente como la “paradoja de la información”.

Según la teoría de la relatividad, si un cuerpo se comprimiera por debajo de un cierto tamaño crítico (que depende de su masa), el espacio-tiempo a su alrededor cambiaría bruscamente de comportamiento y se convertiría en una trampa mortal para quién osará acercarse.  A una distancia del cuerpo igual a ese tamaño crítico, el tiempo literalmente se detiene.  Si lanzo un reloj hacia el cuerpo comprimido, sus manecillas dejarían de moverse cerca a este límite (o al menos eso es lo que declararía el desafortunado dueño del reloj que esta sentado lejos del objeto).  Si por otro lado lanzo una linterna, el bombillo dejaría de producir luz al aproximarse a ese límite.  En consecuencia tanto el reloj como la linterna, así como un libro, un astronauta o cualquier cosa que se acercara al cuerpo a una distancia menor a esta distancia crítica, quedaría atrapado allí irremediablemente.  Llamamos a un cuerpo con estas características un “Agujero Negro” y a la frontera final en la que el tiempo se detiene y la luz deja de brillar el “Horizonte de Eventos”.

Vale la pena mencionar que si bien la definición anterior aplica para cualquier cuerpo en el Universo (incluído por ejemplo un ser humano o la Luna), el tamaño crítico en el que se producen estos fenómenos bizarros, es infinitesimal comparado con sus tamaño actuales.  En el caso por ejemplo de mi cuerpo, que tiene una masa cercana a los 60 kilogramos (dependiendo de si estoy de vacaciones o no), el tamaño crítico por debajo del cuál debería reducirme para volver loco al espacio-tiempo, es aproximadamente 0.0000000000000000000000001 metros.  Yo soy pequeño pero ciertamente mi altura esta lejos de aquella miserable cifra.  Sin embargo, para una estrella que tiene quintillones de veces más masa, el tamaño crítico ronda los 10 kilómetros (!)  Con la aplastante gravedad de la estrella, la posibilidad de que al menos una parte suya alcance aquel tamaño crítico se vuelve real.  Estos cuerpos no solo son bizarros y podrían originar situaciones paradójicas como las mencionadas arriba, sino que además sabemos que existen en el universo.

Volviendo a la paradoja, después de la explicación anterior podemos entender por qué el horizonte de eventos hace a los Agujeros Negros eficientes sumideros de información: una vez una Biblia atravesará esta frontera invisible toda la información contenida en ella quedaría irremediablemente atrapada en el “agujero”.  Pero hay una manera en la que la información del agujero negro podría en principio extraerse.

En los años 70s Hawking predice que a pesar de que el horizonte de eventos parece una barrera impermeable a la salida de materia e información desde el interior del agujero negro, las leyes de la incertidumbre cuántica cerca al horizonte permitirían que algo de luz escapará desde el vacío cercano a él.  A esta luz producida por el agujero negro se la conoce hoy como “Radiación de Hawking”.

Sin embargo aunque algo de energía puede escapar del agujero negro en la forma de una luz muy tenue, los cálculos iniciales de Hawking demostraron que la información contenida en la radiación sería independiente de lo que hubiera caído previamente en el agujero negro.  Es decir, el agujero negro devuelve lentamente la información que cae en él, pero lo hace de una manera completamente desordenada: es una “licuadora” cósmica de información.

Podemos explicar mejor esta propiedad y la paradoja en general con un experimento imaginario un poco más cotidiano.  Si Hawking tuviera dos mascotas, un perro y un gato, alimentadas hasta tener exactamente la misma masa, y en un acto de crueldad, solo admisible para un físico teórico desesperado, lanzará sus mascotas a dos agujeros negros exactamente iguales, los agujeros negros, después de tragarse cada mascota serían exactamente iguales.  No habría ninguna manera de saber en que Agujero negro fue lanzado el perro y en cuál el gato.  La información asociada con ambos animales habría “desaparecido”.  Una manera de describir este resultado, en la línea del principio de “unitariedad” de la mecánica cuántica mencionado anteriormente, sería diciendo que si el demonio de Hawking tomará el estado final de cada agujero negro e intentará reconstruir al animal original que se trago se enfrentaría al problema de que ambos agujeros negros son exactamente idénticos.  No habría manera de retornar dos cosas diferentes a partir de una misma cosa.  De allí el nombre de “unitariedad”.

La “perdida de información” no es una propiedad muy deseable en el Universo (aunque algunas agencias de inteligencia podrían verse ampliamente beneficiadas)  Si bien los físicos teóricos parecen criaturas sin corazón (capaces por ejemplo de lanzar un gato en un agujero negro) y que se guían solo por las frías reglas de las matemáticas avanzadas, la verdad es que la mayoría de ellos (incluyendo el mismo Hawking) son “estetas”, intelectuales que obligan a las matemáticas a seguir su intuiciones más irracionales y cuando no pueden hacerlo, inventan nuevas abstracciones para que se acomoden a sus expectativas estéticas.  Aunque todo esto puede sonar bastante arbitrario son esas búsquedas estéticas las que condujeron a la invención de áreas enteras de la física que hoy nos tienen gozando de computadores, naves espaciales y música en Internet.

En el caso de los Agujeros Negros y su aparente voracidad informática, desde el mismo momento en el que apareció la “paradoja de la información” o la que propongo llamar de forma más familiar la “paradoja de las mascotas de Hawking”, distintos físicos intentaron salvar a toda costa el principio de unitariedad y así la información, contra la arbitraria pared semi impermeable del horizontes de eventos.  Estos esfuerzos dieron sus frutos a mediados de la primera década del siglo XXI cuando en un desarrollo teórico relacionado con otra bizarra área en desarrollo de la física, la teoría de cuerdas, quedo relativamente claro que la radiación de Hawking, producida en la frontera del Agujero Negro podría contener la información caída en el pasado dentro de la bestia.  El mismo Hawking admitió, después de más de 30 años de “feroz” oposición que tal vez si era posible que la información no se perdiera en el Agujero.

Las cosas dieron sin embargo un giro inesperado hace un par de años cuando un grupo de físicos teóricos, en un malabar matemático de calibre similar a los anteriores, demostraron que si de alguna forma se admitía la posibilidad de que información fuera extraída por la radiación de Hawking desde el interior del agujero negro, se rompería otro principio sacrosanto, esta vez de la teoría de la relatividad general: el principio de equivalencia.

Según este principio, el gato o el perro de Hawking al caer libremente hacia un agujero negro, que como dijimos antes es una región retorcida del espacio-tiempo, percibirían en su inmediata vecindad un espacio-tiempo bastante aburrido (plano y sin arrugas).  El efecto sería más notable entre más grande fuera el horizonte de eventos.  En agujeros negros super masivos el pobre gatico o el perrito en caída libre hacia su inevitable destino, nunca percibirían (gracias al principio de equivalencia) su paso por el horizonte de eventos y todo por cortesía del principio de equivalencia.  El viaje al interior de estos agujeros negros sería más tranquilo que un paseo por el parque y no habría tanta crueldad en el experimento como lo creíamos inicialmente.

¡Pero un momento!  Si las reglas de la mecánica cuántica nos permitieran de alguna manera que la información que las mascotas y otros extraños cuerpos que se hubieran precipitado anteriormente al interior de la bestia, pudiera ser extraída a través de la radiación de Hawking, a nuestro inocente animalito le esperaría un destino terrible.  Unos “milímetros” debajo del horizonte de eventos una “pared de fuego” consumiría casi instantaneamente a la mascota y cualquier otro objeto que lanzáramos al interior.  Ningún paseo al parque entonces; la caída al agujero negro sería un trágico “detour” al infierno.  Pero con las mascota se quemaría también el principio de equivalencia.  Otro resultado inadmisible por los estetas.

¿Cuál es entonces la solución al problema?  Aquí es justamente donde entra Hawking y su atrevida propuesta de hace unas semanas.  Si tenemos que renunciar o bien al principio de unitariedad, o al principio de equivalencia o a lo que sabemos sobre la materia y la radiación, Hawking propone no renunciar a ninguno y en cambio admitir que tal vez no existen los horizontes de eventos puros.  Al fin y al cabo es su semi impermeabilidad lo que nos puso en este problema desde un principio.  Digan lo que digan, otra vez Hawking se sale con la suya en cuanto a propuestas originales.

¿Pero cómo podemos renunciar a los horizontes de eventos preservando nuestra confianza en la relatividad general que los predijo en primer lugar?  De nuevo la propuesta de Hawking es genial.  El problema, argumenta en su trabajo, es que al pensar en los horizontes de eventos debemos recordar que ellos se forman en procesos extremadamente complejos y caóticos.  Como resultado de este caos implícito en la estructura de agujeros negros reales, el horizonte de eventos podría aparecer y desaparecer por tiempos breves.  El efecto final sería que el demonio de Hawking podría con MUCHO esfuerzo extraer la información sobre lo que cayera dentro de la bestia (preservando la unitariedad) pero la naturaleza caótica del proceso impediría que a largo plazo se pudiera extraer efectivamente toda la información.

En una analogía genial, Hawking compara la extracción de información del agujero negro con las predicciones meteorológicas.  Así, si bien los fenómenos atmosféricos obedecen reglas rigurosas (determinísticas, unitarias) el caos implícito hace de la predicción del tiempo una tarea imposible a largo plazo.  Sacar información del agujero negro es perfectamente posible, así como lo es en principio predecir el tiempo, pero el caos hace a ambas cosas inviables en un sentido práctico.

Sea que Hawking tenga razón o no su originalidad sigue siendo el origen de algunas de las discusiones más fascinantes de la física contemporánea.  Habrá que seguir sintonizado “Radio Hawking” y esperar a que su voz metalizada se pronuncie sobre lo que ya se adivinan serán las respuestas apasionadas de sus “contrincantes”.

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