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Charla «Breve explicación de la paradoja del agujero negro de Hawking – Fabio Pacucci» de TED-Ed en español.
Mira la lección completa en https://ed.ted.com/lessons/hawking-s-black-hole-paradox-explained-information-paradox
Actualmente, existe una gran paradoja en el universo que amenaza con descifrar uno de los misterios de la ciencia moderna: la paradoja de la información en los agujeros negros. Todos los objetos del universo están compuestos por partículas que contienen propiedades cuánticas únicas y, aunque un objeto se destruya, su información cuántica nunca desaparece del todo. Pero ¿qué sucede con esa información cuando un objeto es absorbido por un agujero negro? Fabio Palucci lo explica en esta lección.
Lección de Fabio Pacucci. Dirección de Artrake Studio.
- Autor/a de la charla: Fabio Pacucci
- Fecha de grabación: 2019-10-22
- Fecha de publicación: 2019-10-22
- Duración de «Breve explicación de la paradoja del agujero negro de Hawking – Fabio Pacucci»: 320 segundos
Traducción de «Breve explicación de la paradoja del agujero negro de Hawking – Fabio Pacucci» en español.
Los científicos se dedican a investigar las fronteras de lo desconocido, donde cada nuevo conocimiento abre un camino hacia un vacío de incertidumbre.
Y nada es más incierto, o potencialmente revelador, que una paradoja.
A lo largo de la historia, las paradojas han desafiado la certeza de nuestro conocimiento y, asimismo, han reformulado nuestra percepción del mundo.
Actualmente, una de las mayores paradojas del universo desafía con echar luz sobre el campo de la relatividad general y de la mecánica cuántica: la paradoja de la información en los agujeros negros.
Para comprender esta paradoja, es preciso definir primero qué entendemos por «información».
En general, la información que solemos manejar se puede apreciar a simple vista.
Por ejemplo, este tipo de información revela que esta manzana es roja, redonda y lustrosa.
Pero los físicos centran su investigación en la información cuántica, es decir, en las propiedades cuánticas de todas las partículas que conforman esa manzana, como su posición, velocidad y rotación.
Todos los objetos del universo están compuestos por partículas con características cuánticas únicas.
Este concepto está claramente expresado en una ley fundamental de la física: toda la información cuántica del universo siempre se conserva.
Si destruimos un objeto, aunque pierda su forma original, su información cuántica nunca desaparece de manera permanente.
Y, en teoría, el acceso a dicha información nos permitiría recrear el objeto a partir de las partículas que lo componen.
La conservación de la información no es tan solo una regla arbitraria, sino una necesidad matemática sobre la cual se construye gran parte de la ciencia moderna.
Pero cuando de agujeros negros se trata, esos postulados colapsan.
Cuando una manzana entra en un agujero negro, parece como que se fuera del universo, y que toda su información cuántica se perdiera sin posibilidad de rescatarse.
Pero este fenómeno no tiene por qué infringir las leyes de la física.
La información desaparece a simple vista, pero podría seguir existiendo dentro del misterioso vacío de un agujero negro.
Por otro lado, algunas teorías sugieren que esa información ni siquiera entra al agujero negro.
Vista del exterior, es como si la información cuántica de la manzana estuviera codificada en la capa superficial del agujero negro, llamada «horizonte de eventos».
A medida que la masa del agujero negro aumenta, también lo hace el horizonte de eventos.
Es posible entonces que cuando un agujero negro absorbe un objeto, aumenta su tamaño de tal modo que puede conservar la información cuántica del objeto.
De todas maneras, independientemente de dónde se conserve la información cuántica, las leyes de la física permanecen intactas…
hasta que aparece la «radiación de Hawking».
Descubierto por Stephen Hawking en 1974, este fenómeno demuestra que los agujeros negros se están evaporando de a poco.
A lo largo de períodos de tiempo increíblemente largos, los agujeros negros pierden masa al desprender partículas de su horizonte de eventos.
Llama la atención que, al parecer, las partículas evaporadas no guardan relación con la información codificada en los agujeros negros, lo cual sugiere que un agujero negro y toda la información que contiene podrían desaparecer por completo.
¿En verdad se pierde toda esa información cuántica? De no ser así, ¿adónde va? Si bien el proceso de evaporación tardaría una enorme cantidad de tiempo, los interrogantes que los físicos deben resolver son, sin duda, más urgentes.
La destrucción de información nos obligaría a reescribir algunos de nuestros paradigmas científicos más importantes.
Pero afortunadamente, en el campo de la ciencia, cada paradoja es una oportunidad para llegar a nuevos descubrimientos.
Los científicos buscan una amplia gama de posibles soluciones para abordar la paradoja de la información.
Algunos sostienen que, en realidad, la información queda codificada en la radiación liberada mediante algún mecanismo que aún no hemos descifrado.
Otros científicos sugieren que la paradoja es solo una mala interpretación de la manera en que interactúan la relatividad general y el campo cuántico.
Cada una de estas teorías describen, respectivamente, los fenómenos físicos más grandes y más pequeños, y son extremadamente difíciles de combinar.
Algunos científicos sostienen que la explicación de esta y otras paradojas surgirá naturalmente con una «teoría del todo».
Pero la teoría más desconcertante que derivaría de esta paradoja sea el principio holográfico.
Si expandimos la idea de que la superficie 2D de un horizonte de eventos puede almacenar información cuántica, este principio sugiere que la frontera misma del universo observable también es una superficie 2D con información codificada de objetos reales en 3D.
Si esta hipótesis es correcta, puede ser que nuestra realidad conocida sea tan solo una proyección holográfica de dicha información.
De confirmarse alguna de estas teorías, surgirían nuevos interrogantes en tanto seguimos adhiriendo a los modelos actuales del universo.
Pero también existe la posibilidad de que esos modelos sean erróneos.
Como fuere, esta paradoja sin duda nos ha ayudado a dar otro paso adelante hacia lo desconocido.
https://www.ted.com/talks/fabio_pacucci_hawking_s_black_hole_paradox_explained/