Agujeros negros como bolas de pelusa explican la paradoja de Hawking

 

Los agujeros negros son realmente bolas de pelusa gigantes, concluye un nuevo estudio que intenta poner fin al debate sobre la famosa paradoja de la pérdida de información de Stephen Hawking.

   El célebre físico teorizó que cualquier dato que ingrese a un agujero negro nunca podrá salir. Esta conclusión estaba de acuerdo con las leyes de la termodinámica, pero se oponía a las leyes fundamentales de la mecánica cuántica.

   "Lo que encontramos de la teoría de cuerdas es que toda la masa de un agujero negro no es absorbida por el centro", dijo en un comunicado Samir Mathur, autor principal del nuevo estudio y profesor de física en la Universidad Estatal de Ohio. "El agujero negro intenta apretar las cosas hasta un punto, pero luego las partículas se estiran en estas cuerdas, y las cuerdas comienzan a estirarse y expandirse y se forma una bola de pelusa que se expande para llenar la totalidad del agujero negro".

   El estudio, publicado en Turkish Journal of Physics, encontró que la teoría de cuerdas casi con certeza contiene la respuesta a la paradoja de Hawking, como habían creído originalmente los autores del artículo. Los físicos demostraron teoremas para demostrar que la teoría de la bola de pelusa sigue siendo la solución más probable para la paradoja de la información de Hawking.

Los investigadores también han publicado un ensayo que muestra cómo este trabajo puede resolver acertijos de larga data en cosmología; el ensayo apareció en diciembre en el International Journal of Modern Physics. Agujeros negros como bolas de pelusa explican la paradoja de Hawking

   Mathur publicó un estudio en 2004 que teorizaba que los agujeros negros eran similares a bolas de hilo muy grandes y desordenadas, "bolas de pelusa" que se vuelven más grandes y desordenadas a medida que se absorben nuevos objetos.

   "Cuanto más grande es el agujero negro, más energía entra y más grande se vuelve la bola de pelusa", dijo Mathur. El estudio de 2004 encontró que la teoría de cuerdas, la teoría de la física que sostiene que todas las partículas del universo están hechas de pequeñas cuerdas vibrantes, podría ser la solución a la paradoja de Hawking. Con esta estructura de bola de pelusa, el agujero irradia como cualquier cuerpo normal y no hay rompecabezas.

   Después del estudio de Mathur de 2004 y otros trabajos similares, "mucha gente pensó que el problema estaba resuelto", dijo. "Pero, de hecho, una parte de la comunidad de la teoría de cuerdas pensó que buscaría una solución diferente a la paradoja de la información de Hawking. Les molestaba que, en términos físicos, toda la estructura del agujero negro hubiera cambiado".

   Los estudios de los últimos años intentaron reconciliar las conclusiones de Hawking con la vieja imagen donde uno puede pensar en el agujero negro como un "espacio vacío con toda su masa en el centro". Una teoría, el paradigma del agujero de gusano, sugirió que los agujeros negros podrían ser un extremo de un puente en el continuo espacio-tiempo, lo que significa que cualquier cosa que entrara en un agujero negro podría aparecer en el otro extremo del puente, el otro extremo del agujero negro.

   Sin embargo, para que la imagen del agujero de gusano funcione, algo de radiación de baja energía tendría que escapar del agujero negro en sus bordes.

   Este estudio reciente demostró un teorema - el "teorema de pequeñas correcciones efectivas" - para mostrar que si eso sucediera, los agujeros negros no parecerían irradiar de la forma en que lo hacen.

   Los investigadores también examinaron las propiedades físicas de los agujeros negros, incluido el cambio de topología en la gravedad cuántica, para determinar si el paradigma del agujero de gusano funcionaría.

   "En cada una de las versiones que se han propuesto para el enfoque del agujero de gusano, encontramos que la física no era consistente", dijo Mathur. "El paradigma del agujero de gusano intenta argumentar que, de alguna manera, todavía se puede pensar que el agujero negro está efectivamente vacío con toda la masa en el centro. Y los teoremas que probamos muestran que tal imagen del agujero no es una posibilidad".

 

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