2006/06/10

¿Se pierde la información en un agujero negro?


Cuando algo cae en un agujero negro desaparece para siempre a nuestros ojos y, hasta hace poco, se pensaba que era imposible recuperar la información codificada en las propiedades de los átomos que lo constituían. Sin embargo, se ha demostrado que la estructura matemática de la mecánica cuántica garantiza la conservación de la energía y la reversibilidad. Esta se perdería si desapareciera la información y llevaría a la generación de inmensas cantidades de energía ( Thomas Banks, Michael Peskin y Leonard Susskind en la Universidad de Stanford en 1980) .

En la creación de un agujero negro se reúne tanta masa y energía en un punto tan pequeño que las fuerzas gravitatorias hacen que se derrumben bajo su propio peso. La materia se comprime hasta ocupar una región inmensamente pequeña, o singularidad, con densidad infinita. Esta singularidad se halla rodeada de una superficie llamada horizonte de sucesos, cuya magnitud depende de la masa del agujero negro( esta superficie cubre la singularidad evitando lo que Penrose-Hawking llamaban singularidad desnuda). Jacob D. Bekenstein halló que la entropía ( medida del desorden que se mide como el logaritmo del número de estados posibles del sistema y cuantifica su capacidad de portar información) de un agujero negro era proporcional al área de su horizonte, no a su volumen ( Stephen W. Hawking desarrolló la fórmula precisa).

Finalmente, los estudios matemáticos efectuados en Stanford por A Peet, Thorlacius, A Mezhlumian y L. Susskind mediante la teoría de cuerdas vienen a elucidar que el horizonte estaría formado por una maraña gigantesca de cuerdas que codifican toda la información de la materia caída. Esta información es luego radiada, muy lentamente, al exterior por la llamada radiación cuántica de Hawking .

Ver INVESTIGACIÓN Y CIENCIA, Temas 43, 1º trimestre 2006,”Fronteras de la física”.

Ver post más reciente (14-11-2006): ¿Universo holográfico?, más completo.

10 comentarios:

Jesus Valdivieso dijo...

Por ahí he leido que un agujero negro se comporta como una particula mas, como una supercuerda.

Salvador dijo...

Tal como dice el post, el horizonte de sucesos está formado por una maraña de cuerdas que conservan la información de la materia que ha caido, los bits de información de la misma.

Diego dijo...

Bueno, el artículo está bien, pero no olvidemos que lo de las cuerdas de momento es una entelequia, no hay comprobación experimental de ellas

Salvador dijo...

La teoría de cuerdas es algo más que una entelequia. Actualmente hay miles de científicos de primer orden trabajando en todas las universidades del mundo,tanto físicos como matemáticos.Es la única teoría que tenemos a la vista para poder unificar las fuerzas fundamentales.

Fede dijo...

Parece ser que cuando el LHC del CERN esté acabado se podrán realizar los primeros experimentos que confirmen o no la teoría de supercuerdas. De momento, por lo poco que sé, parece que es "bella". Eso ya es un punto a su favor, ¿no?

Saludos

johan dijo...

bueno, la teoria de cuerdas no es una entelequia, pero tampoco es algo tan demostrado como para "elucidar" nada. Creo que seria mas correcto decir:

"Segun la teoria de cuerdas el horizonte estaria formado..."

En condicional creo que quedaria mejor.

Santiago dijo...

Es una teoría brutalmente hermosa; leí hace un año "La guerra de los agujeros negros" de Susskind y me impactó enormemente lo que hablaba al respecto de lo que explicas en este post. Las implicaciones de este asunto van mucho más allá de lo meramente físico.

Este asunto me tiene atrapado desde entonces, me gustaría indagar más, intercambiar opiniones.

Elena dijo...

Muy buen blog, te felicito.
La verdad es que simplificas conceptos complejos para hacerlos fáciles de entender lo que hace que gente joven como yo se interese aún más por la ciencia.
Enhorabuena.

Elena dijo...

Muy buen blog, te felicito.
La verdad es que simplificas conceptos complejos para hacerlos fáciles de entender lo que hace que gente joven como yo se interese aún más por la ciencia.
Enhorabuena.

Jesús Merino dijo...

Se supone que si la fusión de dos agujeros negros da lugar a uno mayor, debe de ser porque algo se conserva. Si un agujero negro es una singularidad de la relatividad general, significa que la teoría no tiene mucho que decir al respecto, de modo que es incierto si de verdad se trata de un espacio-tiempo que se cierra sobre sí mismo y destruye la información que contiene.
Yo me pregunto que lo mismo que las interacciones nucleares están confinadas y no alcanzan adonde las interacciones electromagnéticas sí alcanzan, también las interacciones electromagnéticas podrían quedar confinadas por la gravedad, y eso no significa que no haya luz sino que dicha luz está confinada por una gravedad demasiado grande.
La interacción electromagnética ya no sería de alcance infinito si la gravedad se lo impide, y eso también podría suceder en el Universo a gran escala. Si así fuera, la radiación cósmica de fondo no sería prueba de un Big-Bang sino de un Universo mucho más grande de lo que podemos ver. Esa radiación de fondo sería el límite difuso en el que la gravedad bloquea la luz que viene de más lejos. Así sería si el principio holográfico que se aplica a los agujeros negros también se aplica al Universo entero.
http://origenmateria.blogspot.com.es/