{"id":19017,"date":"2021-10-11T07:00:58","date_gmt":"2021-10-11T12:00:58","guid":{"rendered":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/?p=19017"},"modified":"2022-05-18T23:04:12","modified_gmt":"2022-05-19T04:04:12","slug":"viaje-sin-regreso-al-interior-de-un-agujero-negro","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/viaje-sin-regreso-al-interior-de-un-agujero-negro\/","title":{"rendered":"\u00bfSe ha preguntado qu\u00e9 sucede si un objeto cae en un agujero negro?"},"content":{"rendered":"

Este texto se public\u00f3 originalmente en la edici\u00f3n 56 de Pesquisa Javeriana bajo el t\u00edtulo de \u201cViaje sin regreso al interior de un agujero negro\u201d.<\/em><\/strong><\/span><\/p>\n

Los f\u00edsicos te\u00f3ricos simplifican los problemas: inventan nombres curiosos, resuelven ecuaciones, investigan durante a\u00f1os, proponen modelos y discuten qui\u00e9n tiene la raz\u00f3n.<\/p>\n

En el caso de los agujeros negros dicen que son los sistemas f\u00edsicos m\u00e1s simples que existen. Y esto lo argumentan porque \u2015eso explican\u2015 los agujeros negros no tienen pelo. S\u00ed: son calvos, rapados, pelones. Es decir, que as\u00ed como las personas sin pelo se caracterizan por no tener pelo \u2015simple\u2015, los agujeros negros se caracterizan tan solo por tres par\u00e1metros: masa (M), carga (Q) y momentum angular (L) \u2015simple\u2015. Por ejemplo, a la atm\u00f3sfera terrestre, que es un sistema f\u00edsico, se le asignan magnitudes como masa, presi\u00f3n, temperatura, velocidad de rotaci\u00f3n, entre muchas otras… O sea, es peluda: la atm\u00f3sfera terrestre, como la inmensa mayor\u00eda de sistemas f\u00edsicos, est\u00e1 compuesta por muchos pelos.<\/p>\n

Durante m\u00e1s de setenta a\u00f1os, f\u00edsicos de todo el mundo han investigado y pensado los agujeros negros, y una de las preguntas m\u00e1s recurrentes es qu\u00e9 pasa cuando un objeto cae adentro: \u00bfqu\u00e9 pasa con su informaci\u00f3n y sus caracter\u00edsticas? \u00bfSe transforman? \u00bfSe pierden? Y si se pierde, por ejemplo, una estrella o un planeta o una galaxia, \u00bfla informaci\u00f3n que hab\u00eda de ese cuerpo \u2015sus caracter\u00edsticas\u2015 se destruye? Si la respuesta es s\u00ed, la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica \u2015la rama que estudia la naturaleza a escalas espaciales peque\u00f1as, una de las piedras angulares de la f\u00edsica moderna\u2015 fallar\u00eda.<\/p>\n

\u201cEs casi un pecado. Si se pierde la informaci\u00f3n cuando un objeto cae a un agujero negro, se est\u00e1n rompiendo todas las leyes de la naturaleza. Ning\u00fan sistema f\u00edsico, hasta ahora, se ha destruido completamente\u201d, advierte Javier Cano, f\u00edsico te\u00f3rico y profesor de la Pontificia Universidad Javeriana.<\/p>\n

\u201cSi se pierde la informaci\u00f3n cuando un objeto cae a un agujero negro se est\u00e1n rompiendo todas las leyes de la naturaleza\u201d. Javier Cano<\/p><\/blockquote>\n

La paradoja de la p\u00e9rdida de informaci\u00f3n<\/h3>\n

El nombre agujero negro lo acu\u00f1\u00f3, en 1969, el f\u00edsico estadounidense John Wheeler. Y lo hizo porque, uno, estos sistemas f\u00edsicos no se pueden ver (son negros) y, dos, porque son huecos en su interior (son agujeros).<\/p>\n

Los agujeros negros son estrellas que pierden su combustible nuclear y se recogen \u2015como cuando da retortijones el est\u00f3mago\u2015 y colapsan \u2015\u00a1bum!\u2015 por efecto de la gravedad (colapso gravitatorio), generando una fuerza tan intensa que empiezan a arrastrar no solo su propia luz \u2015dej\u00e1ndolas negras\u2015 sino todo lo que hay alrededor.<\/p>\n

\u201cNada puede escapar de un agujero negro\u201d, escribi\u00f3 Stephen Hawking en Historia del tiempo: \u201cNi siquiera los astronautas imprudentes\u201d. Hawking, a mediados de los setenta, descubri\u00f3 que los agujeros negros emit\u00edan radiaci\u00f3n y que esta era producto de la destrucci\u00f3n de los cuerpos que entraban en el agujero a trav\u00e9s de su \u2018boca\u2019, lo que los f\u00edsicos llaman horizonte de eventos. A esa emisi\u00f3n se le conoci\u00f3 como radiaci\u00f3n Hawking, y por eso las leyes de la termodin\u00e1mica,<\/p>\n

desde entonces, son parte esencial del estudio de estos sistemas \u2015vistos como cuerpos que emiten part\u00edculas con un espectro t\u00e9rmico debido a la destrucci\u00f3n de los objetos tragados\u2015. Mejor dicho, si un astronauta cae en un agujero negro no habr\u00eda forma de saber algo de \u00e9l, solo que se convirti\u00f3 en radiaci\u00f3n, en luz emitida por el horizonte de eventos: ni cenizas quedar\u00edan. Eso dijo Hawking.<\/p>\n

\u201cNada puede escapar de un agujero negro, ni siquiera los astronautas imprudentes\u201d. Stephen Hawking<\/p><\/blockquote>\n

Esas no cenizas o no pelo son el centro del debate sobre la paradoja de la p\u00e9rdida de informaci\u00f3n: si se acepta que la informaci\u00f3n se pierde \u2015como propuso Stephen Hawking\u2015, pues la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica estar\u00eda errada, y, si se acepta que no se pierde, \u00bfen d\u00f3nde queda la informaci\u00f3n?<\/p>\n

\u00bfQu\u00e9 pasa entonces?<\/h3>\n

Teniendo en cuenta lo anterior, los profesores y f\u00edsicos te\u00f3ricos Javier Cano y Walter Pulido \u2015el primero del Departamento de F\u00edsica de la Javeriana, y el segundo del Departamento de F\u00edsica de la Universidad Nacional de Colombia\u2015 hicieron una investigaci\u00f3n en la que muestran el origen de la paradoja \u2015su formulaci\u00f3n y antecedentes\u2015 y comparten las distintas soluciones que se han formulado hasta la actualidad.<\/p>\n

Los investigadores revisan, explican \u2015a trav\u00e9s de ecuaciones\u2015 y dividen las soluciones de la paradoja en dos \u2018equipos\u2019: el team Stephen Hawking, que dijo que se deb\u00eda admitir que la informaci\u00f3n se pierde, y el team cu\u00e1ntico, representado por cuatro soluciones que piensan que la informaci\u00f3n se conserva: la de Preskill, el principio hologr\u00e1fico, la pared de fuego y la probabilidad de tunelamiento.<\/p>\n

La primera consiste en cinco posibles respuestas planteadas por el f\u00edsico estadounidense John Preskill: que la informaci\u00f3n se transmite por la radiaci\u00f3n del agujero, que la informaci\u00f3n se retiene por un agujero negro \u2018sobrante\u2019, que la informaci\u00f3n sale en la radiaci\u00f3n emitida al final, que la informaci\u00f3n no se env\u00eda por la radiaci\u00f3n t\u00e9rmica y, por \u00faltimo, que la informaci\u00f3n escapa a un universo beb\u00e9 (un agujero que se encuentra dentro del agujero).<\/p>\n

\u201cCada dos meses se publican nuevas respuestas a la paradoja de la informaci\u00f3n, pero muchos se quedan en argumentos bonitos\u2026 Hacen falta las pruebas\u201d. Javier Cano<\/p><\/blockquote>\n

Ahora, con base en la teor\u00eda de cuerdas \u2015que propone, en general, que las part\u00edculas est\u00e1n formadas por objetos extendidos unidimensionales (las cuerdas) \u2015, se formul\u00f3 el principio hologr\u00e1fico, el cual propone que no hay una respuesta \u00fanica y que las dos opciones de la paradoja son v\u00e1lidas (complementarias). Es decir, que cuando un observador mira el agujero desde fuera es testigo de c\u00f3mo los objetos caen, se vaporizan y emiten radiaci\u00f3n, en cambio; si un observador cae dentro del agujero \u201cno nota ninguna temperatura ni incomodidad hasta que las fuerzas de marea se hacen finalmente tan fuertes que lo destruyen\u201d, escriben los investigadores.<\/p>\n

La tercera soluci\u00f3n es la pared de fuego, que plantea que la boca del agujero (el horizonte de eventos) es una suerte de anillo de fuego que quema cualquier objeto que lo atraviesa y la informaci\u00f3n queda incinerada en el horizonte, sin perderse.<\/p>\n

Finalmente, el modelo de probabilidad de tunelamiento \u2015 \u201cel que pretende salvarlo todo\u201d, dice Cano\u2015 propone que la informaci\u00f3n atraviesa el horizonte de eventos y all\u00ed queda, y lo que hay que hacer es \u2018tunelarla\u2019 para recuperarla \u2015lo que a\u00fan no se ha explicado satisfactoriamente\u2015.<\/p>\n

\u201cS\u00ed, el trabajo de a\u00f1os y a\u00f1os nos ha llevado a nuevos enfoques, pero, hasta ahora, nadie \u2015nadie\u2015 ha hecho un c\u00e1lculo real de las soluciones. Y es que cada dos meses se publican nuevas respuestas a la paradoja de la informaci\u00f3n, pero muchos se quedan en argumentos bonitos\u2026 Hacen falta las pruebas. Llevamos 47 a\u00f1os pensando en eso\u201d, indica Cano.<\/p>\n

Los investigadores concluyen que si bien no hay respuesta definitiva a la pregunta (a la paradoja), por ahora, sin duda el desarrollo de la teor\u00eda cu\u00e1ntica de la gravedad \u2015que integra la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica y la gravedad\u2015 llevar\u00eda a una respuesta, porque \u201cnos permitir\u00eda saber cu\u00e1l es la estructura del universo, conocer c\u00f3mo est\u00e1 conformado y contar sus hilos\u201d, explica Cano, que a\u00f1ade: \u201cY mientras eso pasa hay que seguir construyendo nuevos enfoques, nuevas partes para este monstruo de Franskenstein\u201d.<\/p>\n

\u00bfSe pierde la informaci\u00f3n en el proceso de evaporaci\u00f3n de los agujeros negros?, preguntan los f\u00edsicos. \u201c\u00bfC\u00f3mo se relacionan el encubrimiento de la muerte y la alternancia del adentro? \u00bfA d\u00f3nde fue a parar el vino que investig\u00f3 salivas de la luna?\u201d, pregunta el poeta Juan Gelman. No hay ninguna conclusi\u00f3n, por ahora.<\/p>\n

T\u00cdTULO DE LA INVESTIGACI\u00d3N:<\/strong>\u00a0 La paradoja de la p\u00e9rdida de la informaci\u00f3n en los agujeros negros<\/p>\n

INVESTIGADORES: <\/strong>Javier Cano y Walter Pulido –\u00a0Facultad de Ciencias –\u00a0Departamento de F\u00edsica –\u00a0Pontificia Universidad Javeriana –\u00a0Facultad de Ciencias – Departamento de F\u00edsica –\u00a0Universidad Nacional de Colombia<\/p>\n

PERIODO DE LA INVESTIGACI\u00d3N:\u00a0<\/strong>2017-2018<\/p>\n

\"\"<\/a>\"\"<\/a>\"\"<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Por m\u00e1s de cuarenta a\u00f1os los f\u00edsicos se han preguntado si los agujeros negros destruyen todo lo que cae en ellos. La respuesta puede trastornar la forma como vemos el universo.<\/p>\n","protected":false},"author":38,"featured_media":21670,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[373,2802,380],"tags":[2819],"class_list":{"0":"post-19017","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-sociedad","8":"category-pesquisa-56","9":"category-pesquisa-impresa","10":"tag-agujeros-negros"},"_links":{"self":[{"href":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/19017","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/wp-json\/wp\/v2\/users\/38"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=19017"}],"version-history":[{"count":11,"href":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/19017\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":26101,"href":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/19017\/revisions\/26101"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/wp-json\/wp\/v2\/media\/21670"}],"wp:attachment":[{"href":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=19017"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=19017"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=19017"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}