Bueno, aunque el título pueda sonar un tanto ´´espinozo´´, no lo es.
Basta ya de palabrejas vertidas sobre el papel cual sopa de letras en un tazón.
La siguiente serie consta de tres partes que espero les entretenga un rato y sobre todo les quite el tan acostumbrado cianuro visual, pan nuestro de los últimos días:
26 de octubre 2006 por Amanda Gefter
¿Qué sucede cuando se lanzamos un elefante a un agujero negro? Parece una broma de mal gusto, pero es una cuestión que se ha vuelto una pesada carga en la mente de Leonard Susskind. Susskind, un físico de la Universidad de Stanford en California, ha estado tratando de salvar ese elefante durante décadas. Finalmente, ha encontrado una manera de hacerlo, pero las consecuencias sacuden los cimientos de lo que pensábamos que sabíamos acerca del espacio y del tiempo. Si sus cálculos son correctos, el elefante debe estar en más de un sitio al mismo tiempo.
En la vida cotidiana, por supuesto, la ubicación es un hecho. Estás ahí, estoy aquí, ninguno de nosotros está en otro sitio. Incluso en la teoría de la relatividad de Einstein, donde las distancias y escalas de tiempo pueden cambiar en función del marco de referencia de un observador, la ubicación de un objeto en el espacio-tiempo está definida con precisión. ¿Sin embargo, lo qué está diciendo Susskind es que la localidad en este sentido clásico es un mito. Nada es lo que lo que parece.
Esto es más que una curiosidad endiablada. Esto nos dice algo nuevo sobre el funcionamiento fundamental del universo. Por extraño que pueda parecer, el destino de un elefante en un agujero negro tiene implicaciones profundas para una ´´teoría del todo´´ llamada gravedad cuántica, la cual se esfuerza por unificar la mecánica cuántica y la relatividad general, los dos pilares de la física moderna. Debido a su enorme gravedad y otras características únicas, los agujeros negros han sido terreno fértil para los investigadores desarrollando estas ideas.
Todo comenzó en la década de 1970, cuando Stephen Hawking de la Universidad de Cambridge demostró teóricamente que los agujeros negros no son realmente negros, pero emiten radiación. De hecho, se evaporan muy lentamente, desapareciendo en muchos miles de millones de años. Esta ´´radiación Hawking´´ viene de los fenómenos cuánticos que tienen lugar en las afueras del horizonte de sucesos, el punto de gravedad de no retorno. Sin embargo, Hawking preguntó, si un agujero negro con el tiempo desaparece, qué ocurre con toda la materia en su interior? Esta puede filtrarse de nuevo hacia el universo junto con la radiación, lo cual parecería exigir viajar más rápido que la luz para escapar al mortal tirón gravitatorio de un agujero negro, o esta simplemente puede dejar de existir.
El problema es que las leyes de la física no permiten ambas posibilidades. ´´Hemos sido forzados a una profunda paradoja que surge del hecho de que cada resultado concebible que podamos imaginar de la evaporación de un agujero negro contradicen algunos aspectos importantes de la física´´, dice Steve Giddings, un teórico de la Universidad de California en Santa Bárbara.
Los investigadores llaman a esto la paradoja de la información del agujero negro. Ocurre porque la pérdida de información sobre el estado cuántico de un objeto que cae en un agujero negro está prohibida, sin embargo, cualquier escenario que permita que la información escape también parece una violación. Los físicos hablan a menudo de información más que de materia, porque la información se cree es más fundamental.
En la mecánica cuántica, la información que describe el estado de una partícula no puede deslizarse por las grietas de las ecuaciones. Si se pudiera, sería una pesadilla matemática. La ecuación de Schrödinger, que describe la evolución de un sistema cuántico en el tiempo, no tendría sentido, ya que cualquier apariencia de continuidad del pasado al futuro sería destrozada y vuelta predicciones absurdas. ´´Toda la física como la conocemos, está condicionada al hecho de que la información se conserva, aunque esté mal revuelta´´, dice Susskind.
Durante tres décadas, sin embargo, Hawking estuvo convencido de que la información era destruida en la evaporación de un agujero negro. Sostenía que la radiación era aleatoria y no podía contener la información que originalmente caía en él. En 1997, él y Kip Thorne, un físico del Instituto Tecnológico de California en Pasadena, hicieron una apuesta con John Preskill, también de Caltech, sobre que la información perdida era real. En juego estaba una enciclopedia - de la cual acordaron que su información pudiera ser fácilmente recuperada. Todo estaba tranquilo hasta julio de 2004, cuando Hawking apareció inesperadamente en una conferencia en Dublín, Irlanda, alegando que se había equivocado todo el tiempo. Los agujeros negros no destruyen la información después de todo, dijo. Entregó a Preskill una enciclopedia de béisbol.
¿Qué inspiró a Hawking para cambiar de opinión? Fue la obra de un joven teórico llamado Juan Maldacena, del Instituto de Estudios Avanzados en Princeton, Nueva Jersey. Maldacena puede no ser un nombre familiar, pero contribuyó con lo que algunos consideran la más innovadora pieza de la física teórica en la última década. Lo hizo usando la teoría de cuerdas, el método más popular para la comprensión de la gravedad cuántica.
En 1997, Maldacena desarrolló un tipo de teoría de cuerdas en un universo con cinco grandes dimensiones de espacio y una geometría del espacio-tiempo retorcido. Él demostró que esta teoría, que incluye la gravedad, es equivalente a una teoría de campo cuántico ordinaria, sin gravedad, viviendo en el límite de cuatro dimensiones de ese universo. Todo lo que sucede en la frontera es equivalente a todo lo que ocurre en el interior: las partículas ordinarias interactuando en la superficie se corresponden exactamente con las cadenas (cuerdas) que interactúan en el interior.
Esto es notable porque los dos mundos se ven tan diferentes,pero sin embargo, su contenido de información es el mismo. Las más altas cuerdas dimensionales se pueden considerar como una proyección ´´holográfica´´ de las partículas cuánticas en la superficie, de forma similar a un láser que crea un holograma en 3D a partir de la información contenida en una superficie 2D. A pesar de que el universo de Maldacena era muy diferente del nuestro, la elegancia de la teoría sugiere que nuestro universo podría ser algo así como una gran ilusión - un enorme holograma cósmico (New Scientist, 27 de abril de 2002, p 22).
continuará....