Hawking podría haber resuelto uno de los mayores misterios sobre los agujeros negros

La paradoja de la información prometía violar las leyes fundamentales de nuestro universo gracias a los extraordinarios fenómenos que ocurren en el interior de los agujeros negros. Hasta ahora.



Con estar un poco atento al mundo científico es fácil oír hablar de la estelar afirmación que hacía Stephen Hawking recientemente. Según presentaba en Estocolmo el que es uno de los físicos más prestigiosos de nuestro tiempo, la "paradoja de la información" tendría respuesta al fin. Pero, ¿qué es esta "paradoja de la información"? ¿Y qué supone para nosotros? La naturaleza de los agujeros negros sigue siendo tan compleja y misteriosa que su sola existencia supone un intenso debate entre las mentes más brillantes. Vamos a hacer un monumental esfuerzo para tratar de explicar la importancia de este hallazgo.


Anatomía de un agujero negro

Imaginad una fuerza tan grande, tan gigantesca, que rompe con todo lo que conocemos de nuestro universo. Ahora supongamos que esa "fuerza" es en realidad masa. Un peso terrible que, como nuestro planeta, crea una atracción gravitatoria a su alrededor. Sin embargo, la masa es tan densa, tan grande, que la gravedad que genera no deja escapar nada. Ni tan siquiera la luz. Crea un pozo sin fondo donde as leyes universales comienzan a tambalearse. Lo único capaz de "escapar" de ellos es la denominada radiación de Hawkings, que es una emisión cuyo origen se debe a varias cuestiones de su naturaleza.

El origen de un agujero negro, suponemos, se encuentra en una estrella cuya fuerza gravitatoria no es compensada por la energía que produce. Esto se debe a que la estrella murió millones de años atrás. En palabras más poéticas: los agujeros negros son el cadáver "podrido" de las grandes estrellas. Llega un momento en el que la gravedad va creciendo hasta "el infinito". En este punto las leyes convencionales ya no tienen sentido. En realidad, esta es una manera muy sencilla de explicarlo, pero las consecuencias de un colapso estelar pueden ser un tanto variadas.



Pero volviendo a los agujeros negros, entendemos que pueden existir varios tipos de agujeros predichos por las teorías de Einstein. Estos tipos dependen de sus propiedades físicas (su carga, su momento angular y su masa). Así encontramos desde los gigantescos agujeros negros masivos, que acechan en el centro de las grandes galaxias, hasta los efímeros microagujeros negros. También encontramos los sencillos agujeros de Schwarzschild a los danzarines agujeros de Kerr-Newmann. En realidad, para comprenderlos, no necesitamos explicarlos ni entran en detalle.

Lo que si necesitamos saber es que los agujeros negros tienen un componente llamado horizonte de sucesos que es el límite alrededor de un agujero del cual puede escapar una partícula, incluyendo la luz y su información. El horizonte de sucesos es una superficie cerrada que envuelve y separa al agujero negro del resto del universo. Más allá de este horizonte de sucesos, lo que le ocurre a la materia es un auténtico misterio para nosotros.


Resolviendo la paradoja de la información

Pero el problema que esto supone es más importante de lo que parece. Toda materia contiene una información cuántica. Es una conceptualización, datos, números... que hablan del estado de la materia. Es algo complejo pero inherente al universo en el que vivimos. La información física, según los principios más fundamentales de la materia, es siempre completa y única. En un agujero negro, sin embargo, desaparecen estos principios fundamentales. Según la paradoja de la información, esto quiere decir que un estado físico podría desaparecer permanentemente, lo que quiere decir que cualquier varios estados podrían convertirse en el mismo. Un caos que no tiene sentido en nuestro universo tal y como lo conocemos.



Si esto fuese así, las leyes sobre el tiempo, el espacio y la materia deberían ser revisadas en profundidad. Mucha profundidad. Sin embargo, ayer, cuando el profesor Hawking se subió al estrado, pocos se esperaban lo que tenía que decir: la paradoja de la información, tras décadas de dolor de cabeza, está resuelta. Según los asistentes, tras una compleja explicación, debido más al estado del profesor, Hawking señalaba sus conclusiones. Esta información de la que hablamos se encontraría, en realidad, guardada en parte en el horizonte de sucesos.

Imaginemos de nuevo. Pero esta vez pensemos en una partícula, con toda su información recogida en su naturaleza.

La información quedaría guardada en el horizonte de sucesos pero sería completamente inservible.

Al pasar por el horizonte de sucesos, justo antes de adentrarse en las negras fauces del agujero negro, dejaría una "copia" de dicha información en dicho horizonte en forma de "supertranslación", un concepto físico desarrollado en 1962. El problema es que esta información, aunque sigue estando, dejaría de tener sentido. Es cómo si tomáramos un manual de instrucciones y lo pasáramos por una trituradora. Aunque la información sigue estando ahí, en el mismo sitio, ha dejado de tener sentido. Por completo. Sin embargo, sí que resuelve la cuestión de la paradoja de la información: la información no se pierde; por tanto, las leyes, por ahora, siguen teniendo sentido. Ahora, los físicos no han tardado en hacer otra pregunta al respecto: ¿supone este el primer paso para encontrar una manera de "escapar" de un agujero negro? Tendremos que esperar a que el profesor publique el artículo al respecto.

Fuente: http://hipertextual.com/2015/08/paradoja-de-la-informacion