¿Qué quieres decir, Stephen?
Por
por Néstor Espinoza*
Recientemente el astrofísico Stephen Hawking sugirió la posibilidad de que material podría salir de un agujero negro, tanto hacia afuera del mismo como a, posiblemente, “otro universo”; ¿qué quiere decir con todo esto?, ¿significará que podemos salvarnos luego de ser “absorbidos” por un agujero negro?
Es posible que ya hayas escuchado sobre los “agujeros negros”: objetos tan densos, que ni la luz puede escapar de estos. Sin duda, esta propiedad los convierte en uno de los objetos más enigmáticos del universo pues, al no emitir luz, nos es prácticamente imposible obtener información directa del interior de estos objetos. O eso creíamos.
Flashback a 1974. Un joven Stephen Hawking llegaba a una conclusión espectacular: los agujeros negros no son tan “negros” como se pensaba: ¡estos también emitían radiación, luz, que podríamos, en principio, detectar! La idea detrás de la generación de esta radiación es fantástica: a nivel atómico, como sabemos, el concepto de “posición exacta” no existe; todo se rige por probabilidades. Esto implica que la “región de no retorno” de un agujero negro (“punto” que, si se cruza, ya no se puede escapar de este), conocida como el “horizonte de eventos”, no está a una distancia exacta del agujero sino que, más bien, es una zona difusa. Esto implica que algunos rayos de luz generados con la masa del agujero sean suficientemente suertudos como para poder escapar de éste simplemente por probabilidades. Esta radiación, la que hoy conocemos como la “Radiación de Hawking”, permite que agujeros muy pequeños se puedan “evaporar”, convirtiendo toda su masa, eventualmente, en pura radiación, con agujeros negros menos masivos evaporándose más rápido (¡y produciendo explosiones más espectaculares!) que los más masivos.
El dilema es que esta radiación posa un grave problema para la física como la conocemos: los colores de los rayos de luz emitidos por un agujero negro (o, dicho de otra forma, la temperatura del agujero negro) solo dependen de, a lo más, tres propiedades intrínsecas de este: su masa, su carga eléctrica y su rotación1. Usted se podrá preguntar “y eso, ¿qué tiene da malo?”. Pues todo. Sucede que no importa qué entre al agujero negro, aparentemente, a este le da lo mismo: la radiación que este emite sólo va a depender de los tres parámetros que mencioné recién. Lance una bomba atómica, un auto o un avión; una vez que el objeto entra al agujero negro, la información sobre ese objeto eventualmente desaparecerá. Aparentemente, toda la información respecto de lo que el agujero negro traga se pierde; es destruída, difuminada, y eventualmente liberada por el agujero negro a través de esta radiación que “no tiene memoria” (y por tanto no revela información) de lo que entró.
Que algo destruya información viola uno de los principios fundamentales de la física como la conocemos. Esta se puede transformar, dividir, complejizar pero, en cualquier punto de la historia, debería ser posible “poner marcha atrás a la película” y volver a ver las componentes que dieron origen a un dado fenómeno físico. Con los agujeros negros aparentemente esto no es posible. La radiación emitida por este no nos permite decir nada sobre la historia del agujero. Esta paradoja (conocida como la “paradoja de los agujeros negros”) lleva desde 1974 siendo debatida hasta el día de hoy.
La frase de Hawking que ha salido en la prensa justamente hace alusión a este debate. En un reciente artículo científico, él y sus colegas postulan una solución a esta paradoja, en la que plantean “una salida” al problema, postulando que existen “partículas suaves” (i.e., partículas con energías muy chiquititas), en el horizonte de eventos de un agujero negro que guardan la información. Aún así, es importante mencionar que los colegas expertos en el tópico están divididos; algunos no están seguros de que el artículo sea la última palabra sobre el tema, pero en lo que todos convergen es en que es una interesante idea. Además, el viaje a otros universos sigue siendo una hipótesis (no está explícitamente demostrado en el artículo científico). Seguramente tendremos muchos más avances sobre este fascinante tópico en el futuro, sobretodo a medida que podamos comprender mejor como es que la gravedad funciona exacta(aunque cuántica)mente.
1Para l@s interes@dos, este hecho (que las propiedades de los agujeros negros solo dependan de esas tres variables) es el conocido “no hair theorem” para agujeros negros: una manera de decir que los agujeros negros no necesitan variables “extra” que estas tres principales para definir sus distintas propiedades.
*Néstor Espinoza – Astrónomo (PUC), Candidato a Doctor en Astrofísica (PUC) e Investigador del Instituto Milenio de Astrofísica (MAS) – @nespinozap
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