La paradoja de la información del agujero negro de Stephen Hawking ha llevado a los científicos a cuestionar las leyes fundamentales de la física. Ahora, los científicos dicen que resolver la paradoja de Hawking gracias a una propiedad de los agujeros negros conocida como “cabello cuántico”.
Si esto llegara a ser correcto, marcaría un avance trascendental en la física teórica.
La física siempre intentó resolver la paradoja de la información de los agujeros negros
El equipo del profesor Xavier Calmet, de la Universidad de Sussex, realizó un rápido avance el año pasado que les dio la confianza de que finalmente habían resuelto la paradoja de la información de los agujeros negros.
Los científicos de este estudio explican que la comunidad científica suponía que resolver esta paradoja forzaría la reformulación potencial de la mecánica cuántica o la relatividad general. Sin embargo, los investigadores han descubierto que esto no será necesario.
Las reglas de la física cuántica dice que la información se conserva, mientras que eso no sucede con los agujeros negros. Allí nace la paradoja de Hawking, pues los agujeros negros desafían esta ley. Cualquier objeto que ingrese en un agujero negro, desaparece para siempre, junto con cualquier información codificada en él. Hawking identificó esta paradoja y durante décadas ha seguido desconcertando a los científicos.
Ha habido innumerables soluciones propuestas, pero la mayoría de estas requerían reescribir las leyes de la mecánica cuántica o la teoría de la gravedad de Einstein, los dos pilares de la física moderna.
¿Cómo el “cabello cuántico” podría resolver la paradoja de Hawking?
El teorema del “cabello cuántico” es la propuesta con más sustento que las demás. Este pretende resolver la paradoja al cerrar la brecha entre la relatividad general y la mecánica cuántica utilizando una nueva formulación matemática.
Dicho teorema se basa en la física clásica que propone que los agujeros negros pueden verse como objetos simples, definidos solo por su masa y velocidad de rotación. La predicción de agujeros negros sin rasgos distintivos ha sido apodada el “teorema sin pelo” desde la década de 1970.
Calmet y sus colaboradores piensan que el agujero negro es más complejo. Él y sus colegas sugieren que cuando la materia colapsa en un agujero negro, deja una huella débil en su campo gravitatorio. Esta huella se conoce como “cabello cuántico” y proporcionaría el mecanismo por el cual la información se conserva durante el colapso de un agujero negro.
Según la teoría de cabello cuántico, dos agujeros negros con masas y radios idénticos, pero con diferente composición interna, tendrían diferencias muy sutiles en sus campos gravitatorios.
Los investigadores han logrado demostrar con su estudio que las dos teorías se pueden usar para hacer cálculos consistentes para los agujeros negros y explicar cómo se almacena la información sin la necesidad de una nueva física radical.
Calmet y sus colegas afirman que podría tomar algún tiempo para que la gente acepte esta teoría por completo. La paradoja de Hawking existe desde hace mucho y hay muchas personas que han estado trabajando para resolverla durante años.
Referencias:
‘Quantum hair’ could resolve Hawking’s black hole paradox, say scientists: https://www.theguardian.com/science/2022/mar/17/quantum-hair-could-resolve-stephen-hawking-black-hole-paradox-say-scientists