{"id":9609,"date":"2018-04-10T11:14:32","date_gmt":"2018-04-10T09:14:32","guid":{"rendered":"https:\/\/www.galde.eu\/?p=9609"},"modified":"2018-04-13T18:14:25","modified_gmt":"2018-04-13T16:14:25","slug":"stephen-hawking-vinculo-mundosfisica","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.galde.eu\/eu\/stephen-hawking-vinculo-mundosfisica\/","title":{"rendered":"Stephen Hawking vinculo\u0301 mundos de la fi\u0301sica"},"content":{"rendered":"

\"\"<\/a><\/p>\n

 <\/p>\n

De como el logro m\u00e1s grande de Stephen Hawking vincul\u00f3 mundos opuestos de la f\u00edsica<\/strong> <\/span><\/em><\/p>\n

(Galde 21 primavera\/2018). L. Grush[1]
\n<\/a><\/sup> Antes de Hawking, los agujeros negros eran considerados los colectores de basura m\u00e1s misteriosos del universo. Alguna vez se crey\u00f3 que nada pod\u00eda escapar a la inmensa atracci\u00f3n gravitacional de uno de esos objetos; son tan densos que incluso atraen la luz. Pero Hawking descubri\u00f3 que, de hecho, algo escapa a un agujero negro: radiaci\u00f3n. Gracias a su trabajo, ahora sabemos que los agujeros negros ni siquiera son totalmente negros. De hecho, tienen un tenue resplandor debido a la peque\u00f1a cantidad de energ\u00eda que irradian. La ecuaci\u00f3n que Hawking ide\u00f3 para explicar c\u00f3mo funciona este fen\u00f3meno se convirti\u00f3 en su logro m\u00e1s notable, uno que lleva su nombre: radiaci\u00f3n de Hawking. “Se le ocurri\u00f3 la idea de que los agujeros negros tienen temperatura”, comenta Jonathan McDowell, un astrof\u00edsico del Centro de Astrof\u00edsica Harvard-Smithsonian.<\/p>\n

Su trabajo revolucion\u00f3 lo que se pensaba que era una verdad fundamental de los agujeros negros y, adem\u00e1s, consigui\u00f3 algo mas. Su trabajo conect\u00f3 dos conceptos conflictivos en la f\u00edsica te\u00f3rica: la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica y la teor\u00eda de la relatividad. “Esos son los dos pilares sobre los que descansa la f\u00edsica, pero son realmente incompatibles entre s\u00ed”, se\u00f1ala Raphael Bousso, f\u00edsico te\u00f3rico de Universidad de California Berkely que fue alumno de Hawking.<\/p>\n

La mec\u00e1nica cu\u00e1ntica tiene que ver con la forma en que el Universo funciona en el nivel m\u00e1s bajo: c\u00f3mo las part\u00edculas peque\u00f1as como los electrones y los positrones se mueven y se conectan. Si quieres saber c\u00f3mo se unen los \u00e1tomos, por ejemplo, la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica te respalda. En el otro lado de la escala est\u00e1 la relatividad general, que explica c\u00f3mo funciona la gravedad. Es la idea de que los objetos grandes del Universo, como los planetas, las estrellas y las galaxias, en realidad doblan el espacio y el tiempo a su alrededor. Y eso dicta c\u00f3mo estos objetos interact\u00faan entre s\u00ed en el espacio.<\/p>\n

Las dos son teor\u00edas robustas, respaldadas por mucha ciencia y observaci\u00f3n. Pero parecen estar en conflicto, por mucho que lo han intentado los f\u00edsicos nunca han encajando realmente. Y eso es un problema para los f\u00edsicos porque la f\u00edsica trata de simplicidad. “Queremos ser capaces de describir cada vez m\u00e1s fen\u00f3menos con menos ingredientes fundamentales”, dice Bousso.<\/p>\n

Pero Hawking encontr\u00f3 una forma de unir lo grande y lo peque\u00f1o. Mir\u00f3 lo que sucede alrededor de un objeto realmente masivo, uno con mucha gravedad, en una escala muy peque\u00f1a. Espec\u00edficamente, analiz\u00f3 c\u00f3mo las part\u00edculas interact\u00faan en el borde de un agujero negro, conocido como el horizonte de eventos. Este l\u00edmite a menudo se conoce como el “punto de no retorno”. Una vez que cruzas esta l\u00ednea, caes al agujero negro sin importar nada, a menos que hayas descubierto una forma de viajar m\u00e1s r\u00e1pido que la velocidad de la luz.<\/p>\n

Aqu\u00ed es donde nos hacemos peque\u00f1os: de acuerdo con la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica, el vac\u00edo del espacio no est\u00e1 realmente vac\u00edo. En cambio, las part\u00edculas virtuales aparecen y desaparecen en el vac\u00edo todo el tiempo. Estas part\u00edculas aparecen como pares opuestos: una part\u00edcula con energ\u00eda positiva y una negativa, un yin y un yang. Lo que le sucede a uno le afecta al otro. Por lo general, el par se unir\u00e1 r\u00e1pidamente y se cancelar\u00e1n mutuamente. Pero si se forman en el horizonte de sucesos, eso no es lo que sucede. Las cosas empiezan a ponerse raras.<\/p>\n

Un par de part\u00edculas que se extiende a ambos lados del horizonte de sucesos ser\u00e1 desgarado. El agujero negro aspira la part\u00edcula con energ\u00eda negativa mientras que la part\u00edcula positiva se aleja del agujero negro. Esa part\u00edcula que escapa se convierte en la radiaci\u00f3n de Hawking. La part\u00edcula condenada se convierte en parte del agujero negro. Pero dado que tiene energ\u00eda negativa, en realidad hace que el agujero negro sea un poco m\u00e1s peque\u00f1o.<\/p>\n

Si dej\u00f3 un agujero negro solo, este proceso continuar\u00eda por miles de millones y miles de millones de a\u00f1os. Finalmente, el agujero negro se consumir\u00eda, y luego, como los agujeros negros son extra\u00f1os, explotan. \u00bfC\u00f3mo es la explosi\u00f3n? “Bastante peque\u00f1a seg\u00fan los est\u00e1ndares astron\u00f3micos”, escribi\u00f3 Hawking. Pero sigue siendo bastante grande: aproximadamente del tama\u00f1o de 1 mill\u00f3n de bombas de hidr\u00f3geno de un megat\u00f3n.<\/p>\n

Por supuesto, los agujeros negros generalmente est\u00e1n rodeados por material que constantemente cae dentro de ellos. Pero Hawking demostr\u00f3 que era te\u00f3ricamente posible que un agujero negro desapareciera con el tiempo en las condiciones adecuadas. “Los agujeros negros no durar\u00e1n para siempre”, dice McDowell. “Mucho despu\u00e9s de que todas las dem\u00e1s estrellas hayan desaparecido, los agujeros negros brillar\u00e1n y finalmente explotar\u00e1n”.<\/p>\n

Esta idea revolucion\u00f3 la f\u00edsica cuando se public\u00f3 en 1974. Pero tambi\u00e9n resolvi\u00f3 un gran rompecabezas: si nada escapa de un agujero negro, eso significa que son la cuadrilla de limpieza del universo, comiendo material que nunca regresa. Pero eso simplemente no tiene sentido para otras ramas de la f\u00edsica. Hay una ley de la termodin\u00e1mica que dice que la aleatoriedad y el caos de un sistema, conocido como entrop\u00eda, no pueden disminuir con el tiempo; nuestro desordenado Universo no puede volverse m\u00e1s limpio, es decir, ordenado. Entonces, \u00bfc\u00f3mo era posible que los agujeros negros estuvieran aspirando la basura? El descubrimiento de Hawking demostr\u00f3 que los agujeros negros no violan la ley de la termodin\u00e1mica: al emitir radiaci\u00f3n, tambi\u00e9n contribuyenal caos.<\/p>\n

Sin embargo, la radiaci\u00f3n de Hawking no resolvi\u00f3 completamente todo. Fue un primer paso importante para unir la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica y la gravedad. Todav\u00eda hay muchas cosas acerca de la f\u00edsica grande y peque\u00f1a que a\u00fan no se han reconciliado. La radiaci\u00f3n de Hawking era solo una forma en que las ideas pod\u00edan funcionar juntas.<\/p>\n

La radiaci\u00f3n de Hawking tambi\u00e9n abri\u00f3 algunas preguntas importantes. En la f\u00edsica cu\u00e1ntica, las caracter\u00edsticas de las part\u00edculas (la orientaci\u00f3n, la masa, el spin y otros rasgos de las part\u00edculas) se denomina informaci\u00f3n. Esa informaci\u00f3n se mantiene. Cuando se quema una hoja de papel, por ejemplo, la informaci\u00f3n de lo que estaba en ese papel est\u00e1 contenida en fuego, humo y ceniza. En teor\u00eda se podr\u00eda volver a recomponer el papel porque se tiene toda la informaci\u00f3n. Pero la radiaci\u00f3n de Hawking introdujo un nuevo enigma: si los agujeros negros est\u00e1n perdiendo masa, \u00bfa d\u00f3nde va toda su informaci\u00f3n?<\/p>\n

La informaci\u00f3n de un agujero negro est\u00e1 desapareciendo lentamente cuando se traga las part\u00edculas. \u00a1Y eso, simplemente, no deber\u00eda suceder! La radiaci\u00f3n que emite el agujero negro en realidad no contiene informaci\u00f3n del agujero negro, por lo que parece que todos los detalles est\u00e1n desapareciendo en el camino. Se le denomina como la paradoja de la informaci\u00f3n del agujero negro, y los f\u00edsicos est\u00e1n tratando de encontrar soluciones para ello, incluido el propio Hawking. Pero a\u00fan no est\u00e1 completamente resuelto.<\/p>\n

A\u00fan as\u00ed, lo que Hawking hizo fue dar un gran paso hacia una teor\u00eda unificada de la f\u00edsica: una teor\u00eda del todo. Todav\u00eda no estamos totalmente en ese punto, pero Hawking comenz\u00f3 a construir el puente. Y continu\u00f3 trabajando en ese puente hasta que muri\u00f3. “Nos dio problemas para trabajar y direcciones para ir con ellos … Si resolvemos esos problemas, tendremos una mejor comprensi\u00f3n de cu\u00e1les leyes fundamentales realmente gobiernan la realidad”, dice Katie Mack, astrof\u00edsica de la Universidad de Carolina del Norte.<\/p>\n

La habilidad de Hawking para la conexi\u00f3n se extendi\u00f3 m\u00e1s all\u00e1 de la f\u00edsica. Los agujeros negros parecen abstractos, pero encontr\u00f3 formas de llevarlos a todos. \u00c9l hizo que la gente se entusiasmara con lo que hay all\u00ed afuera. Era popular en los medios de comunicaci\u00f3n, apareciendo en Los Simpson, Star Trek y m\u00e1s. Tambi\u00e9n escribi\u00f3 libros divulgativos muy populares sobre su trabajo. Entonces, de la misma manera que \u00e9l conect\u00f3 lo grande con lo peque\u00f1o, tambi\u00e9n atrajo gente al redil cosmol\u00f3gico, inspirando a las nuevas generaciones de cient\u00edficos a continuar aprendiendo m\u00e1s sobre la rareza del espacio.<\/p>\n

    \n
  1. L. Grush es divulgadora cient\u00edfica. Publicado en Defend Democracy Press<\/em> \u2191<\/a><\/li>\n<\/ol>\n

     <\/p>\n

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

    (Galde 21 primavera\/2018). L. Grush. Antes de Hawking, los agujeros negros eran considerados los colectores de basura m\u00e1s misteriosos del universo. \u00c9l revolucion\u00f3 lo que se pensaba que era una verdad fundamental de los agujeros negros y, conect\u00f3 dos conceptos conflictivos en la f\u00edsica te\u00f3rica: la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica y la teor\u00eda de la relatividad.<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":9634,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[12],"tags":[],"class_list":["post-9609","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-miradas","revista-galde-n21"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.galde.eu\/eu\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/9609","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.galde.eu\/eu\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.galde.eu\/eu\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.galde.eu\/eu\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.galde.eu\/eu\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=9609"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.galde.eu\/eu\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/9609\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.galde.eu\/eu\/wp-json\/wp\/v2\/media\/9634"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.galde.eu\/eu\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=9609"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.galde.eu\/eu\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=9609"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.galde.eu\/eu\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=9609"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}