la paradoja de la información que cae dentro de un agujero negro
Representación de un artista de un agujero negro frente a la Gran Nube de Magallanes
Por Allison Eck, para NOVA Octubre 30 de 2017
¿Qué pasaría si cayeras en un agujero negro? Durante mucho tiempo, la única respuesta aceptable fue que morirías.
Es decir, a menos que un agujero de gusano teórico, un portal en el espacio-tiempo entre dos agujeros negros, te salvara. Pero de acuerdo con los cálculos de los físicos, la mayoría de los agujeros de gusano colapsan inmediatamente. Y los intentos de probar la viabilidad de un "material exótico" estabilizador, insertado a lo largo del revestimiento del túnel del agujero de gusano por una civilización avanzada, han fallado.
Ahora, una nueva teoría se está filtrando entre los físicos que presupone la existencia de un tipo de agujero de gusano que no dependería del "material exótico" para mantenerlo intacto.
Aquí está Natalie Wolchover, reportando para Quanta Magazine:
La conexión cuántica es importante no solo porque proporciona un salvavidas a cualquier persona en riesgo de muerte por un agujero negro. La mayoría de los físicos están luchando constantemente para conciliar la geometría espacio-temporal, gobernada por la relatividad general, con la nueva ciencia de la mecánica cuántica. La llamada conjetura ER = EPR, originalmente planteada por Juan Maldacena del Instituto de Estudios Avanzados en Princeton y Leonard Susskind de la Universidad de Stanford, mostró en 2013 que los agujeros de gusano son matemáticamente equivalentes a partículas cuánticas enredadas — un gran paso en la dirección de un teoría unificada de la física.
El nuevo concepto de agujero de gusano atravesable, propuesto por Ping Gao y Daniel Jafferis de la Universidad de Harvard y Aron Wall de la Universidad de Stanford, es una extensión del trabajo de Maldacena y Susskind; implica que un agujero de gusano atravesable es, de hecho, posible. Su trabajo equivale a un agujero de gusano atravesable (a diferencia de uno estándar) a la teletransportación cuántica (a diferencia de un par de partículas enredadas).
¿Estirado como un fideo? Quemado a un crujiente? La respuesta a cómo morirías en un agujero negro podría revolucionar las leyes fundamentales de la naturaleza.
Otro problema que podría resolver esta teoría es la paradoja de la información del agujero negro, introducida por primera vez por Stephen Hawking en 1974. Él determinó que los agujeros negros se evaporan emitiendo lentamente calor en forma de partículas, llamado "radiación Hawking". Este calor no contiene información sobre los contenidos del agujero negro; por lo tanto, la información no puede y no escapa de un agujero negro. Esto viola un principio principal de la teoría cuántica conocido como "unitaridad" que algunas personas han intentado evitar al convertir el horizonte de sucesos del agujero negro en una especie de cortafuegos, algo que quema materia inmediatamente después del contacto. Pero ese escenario significaría que no existe el interior de un agujero negro. Un agujero de gusano protege la unitaridad (la idea de que la información nunca se pierde): todo lo que cae en un agujero negro deja al otro agujero negro como radiación de Hawking.
El artículo de Wolchover entra en detalles sobre lo que esto significa para los agujeros negros enredados, la gravedad cuántica y más. Baste decir que los agujeros negros son algunos de los lugares más fértiles de nuestro universo para el estudio de lo que hace funcionar al cosmos.
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Representación de un artista de un agujero negro frente a la Gran Nube de Magallanes
Por Allison Eck, para NOVA Octubre 30 de 2017
¿Qué pasaría si cayeras en un agujero negro? Durante mucho tiempo, la única respuesta aceptable fue que morirías.
Es decir, a menos que un agujero de gusano teórico, un portal en el espacio-tiempo entre dos agujeros negros, te salvara. Pero de acuerdo con los cálculos de los físicos, la mayoría de los agujeros de gusano colapsan inmediatamente. Y los intentos de probar la viabilidad de un "material exótico" estabilizador, insertado a lo largo del revestimiento del túnel del agujero de gusano por una civilización avanzada, han fallado.
Ahora, una nueva teoría se está filtrando entre los físicos que presupone la existencia de un tipo de agujero de gusano que no dependería del "material exótico" para mantenerlo intacto.
Aquí está Natalie Wolchover, reportando para Quanta Magazine:
La avalancha de hallazgos comenzó el año pasado con un documento que informaba que el primer agujero de gusano que se puede atravesar no requiere la inserción de material exótico para permanecer abierto. En cambio, según Ping Gao y Daniel Jafferis de la Universidad de Harvard y Aron Wall de la Universidad de Stanford, la energía negativa repulsiva en la garganta del agujero de gusano se puede generar desde el exterior mediante una conexión cuántica especial entre el par de agujeros negros que forman las dos bocas del agujero de gusano . Cuando los agujeros negros están conectados de la manera correcta, algo arrojado en uno se deslizará a lo largo del agujero de gusano y, siguiendo ciertos eventos en el universo exterior, saldrá del segundo. Sorprendentemente, Gao, Jafferis y Wall notaron que su escenario es matemáticamente equivalente a un proceso llamado teleportación cuántica, que es clave para la criptografía cuántica y puede demostrarse en experimentos de laboratorio.
John Preskill, un experto en agujeros negros y gravedad cuántica de Caltech, dice que el nuevo agujero de gusano atravesable es una sorpresa, con implicaciones para la paradoja de la información del agujero negro y los interiores del agujero negro. "Lo que realmente me gusta", dijo, "es que un observador puede entrar al agujero negro y luego escapar para contar lo que vio". Esto sugiere que los interiores del agujero negro realmente existen, explicó, y que lo que entra debe venir fuera.
La conexión cuántica es importante no solo porque proporciona un salvavidas a cualquier persona en riesgo de muerte por un agujero negro. La mayoría de los físicos están luchando constantemente para conciliar la geometría espacio-temporal, gobernada por la relatividad general, con la nueva ciencia de la mecánica cuántica. La llamada conjetura ER = EPR, originalmente planteada por Juan Maldacena del Instituto de Estudios Avanzados en Princeton y Leonard Susskind de la Universidad de Stanford, mostró en 2013 que los agujeros de gusano son matemáticamente equivalentes a partículas cuánticas enredadas — un gran paso en la dirección de un teoría unificada de la física.
El nuevo concepto de agujero de gusano atravesable, propuesto por Ping Gao y Daniel Jafferis de la Universidad de Harvard y Aron Wall de la Universidad de Stanford, es una extensión del trabajo de Maldacena y Susskind; implica que un agujero de gusano atravesable es, de hecho, posible. Su trabajo equivale a un agujero de gusano atravesable (a diferencia de uno estándar) a la teletransportación cuántica (a diferencia de un par de partículas enredadas).
¿Estirado como un fideo? Quemado a un crujiente? La respuesta a cómo morirías en un agujero negro podría revolucionar las leyes fundamentales de la naturaleza.
Otro problema que podría resolver esta teoría es la paradoja de la información del agujero negro, introducida por primera vez por Stephen Hawking en 1974. Él determinó que los agujeros negros se evaporan emitiendo lentamente calor en forma de partículas, llamado "radiación Hawking". Este calor no contiene información sobre los contenidos del agujero negro; por lo tanto, la información no puede y no escapa de un agujero negro. Esto viola un principio principal de la teoría cuántica conocido como "unitaridad" que algunas personas han intentado evitar al convertir el horizonte de sucesos del agujero negro en una especie de cortafuegos, algo que quema materia inmediatamente después del contacto. Pero ese escenario significaría que no existe el interior de un agujero negro. Un agujero de gusano protege la unitaridad (la idea de que la información nunca se pierde): todo lo que cae en un agujero negro deja al otro agujero negro como radiación de Hawking.
El artículo de Wolchover entra en detalles sobre lo que esto significa para los agujeros negros enredados, la gravedad cuántica y más. Baste decir que los agujeros negros son algunos de los lugares más fértiles de nuestro universo para el estudio de lo que hace funcionar al cosmos.
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