El ¨²ltimo estudio de Stephen Hawking: ¡°Los agujeros negros tienen pelo suave¡±

Hasta d¨ªas antes de su muerte, Stephen Hawking trabaj¨® en la resoluci¨®n de uno de los mayores problemas de la f¨ªsica. Ahora se publican los resultados de esas investigaciones, que constituyen el ¨²ltimo estudio firmado por el c¨¦lebre cient¨ªfico brit¨¢nico.

El trabajo se centra en la llamada paradoja de la informaci¨®n. En 1974, Hawking defendi¨® la idea de que cualquier objeto que caiga en un agujero negro desaparece para siempre y nada de la informaci¨®n que pueda haber en sus ¨¢tomos sobrevive. En los ¨²ltimos a?os Hawking se dio cuenta de que estaba equivocado. El problema de la informaci¨®n perdida pod¨ªa tener soluci¨®n. Junto a Andrew Strominger, de la universidad de Harvard, y sus compa?eros de la Universidad de Cambridge Sasha Haco y Malcolm Perry, Hawking comenz¨® a trabajar en una soluci¨®n en 2015.¡°Estuvimos trabajando 18 meses en este estudio. ?l ya no pod¨ªa escribir, pero nos ofrec¨ªa su intuici¨®n, nosotros hac¨ªamos los n¨²meros, se los le¨ªamos y ¨¦l nos guiaba¡±, explica Haco, que comenz¨® a trabajar con Hawking hace tres a?os. El estudio mantiene que en el horizonte de sucesos, el punto m¨¢s all¨¢ del cual no hay posibilidad de escapar a la atracci¨®n de la gravedad del agujero negro, existen unas part¨ªculas que funcionan como una grabadora y retienen informaci¨®n sobre los objetos que son engullidos por estos cuerpos.

¡°Las leyes de la mec¨¢nica cu¨¢ntica determinan que la informaci¨®n nunca puede desaparecer, si quemases un libro, aunque el texto haya desaparecido, usando las leyes de la mec¨¢nica cu¨¢ntica podr¨ªas llegar a recomponerlo a partir de las cenizas¡±, explica Haco. Este estudio es el tercero de una serie en la que el equipo ha intentado ¡°encontrar un punto d¨¦bil en la teor¨ªa de la p¨¦rdida de informaci¨®n¡±. En este tercer estudio ¡°explicamos c¨®mo se puede recuperar informaci¨®n sobre la entrop¨ªa de un agujero negro, que es una medida de la informaci¨®n que contiene, algo as¨ª como la cantidad de bits que componen un ordenador o, en este caso, un agujero negro¡±, detalla Haco.

La teor¨ªa de la relatividad de Einstein predice la existencia de agujeros negros y asume que se pueden conocer solo tres cosas de ellos: su masa, su carga y su sentido de rotaci¨®n. La teor¨ªa de Hawking y sus colegas es que esas part¨ªculas en la proximidad del horizonte de sucesos almacenan otra informaci¨®n, es decir, que hay m¨¢s cosas que sobreviven a un agujero negro. Esa informaci¨®n quedar¨ªa almacenada en ciertas part¨ªculas. ¡°Nosotros las llamamos part¨ªculas blandas, o decimos que los agujeros negros tienen pelo suave [soft hair, en ingl¨¦s]¡±, explica Strominger, en referencia a la cita de John Wheeler que dijo que ¡°los agujeros negros no tienen pelo¡±, lo que significa que solo se pueden medir las tres caracter¨ªsticas predichas por la relatividad y el resto de informaci¨®n simplemente desaparece. En ingl¨¦s soft significa ligero y tambi¨¦n suave.

[Hawking] estaba convencido de que ya ten¨ªamos todas las piezas del rompecabezas y que ¨ªbamos a poder resolver el problema

?¡°En uno de los dos estudios anteriores postul¨¢bamos que las part¨ªculas que retienen la informaci¨®n son fotones [una part¨ªcula que no tiene masa] y en este ¨²ltimo exploramos que sean gravitones [una part¨ªcula te¨®rica encargada de producir gravedad en el mundo cu¨¢ntico de las part¨ªculas elementales]¡±, dice Strominger. ¡°Por ahora no sabemos si esto sucede realmente pero hemos aportado importantes pruebas te¨®ricas de que puede suceder. Este problema est¨¢ conectado con uno mucho mayor, pues resolverlo permitir¨ªa unir la gravedad, la mec¨¢nica cu¨¢ntica y la termodin¨¢mica, la unificaci¨®n de la f¨ªsica moderna. Si no resuelves este problema, las leyes de la f¨ªsica son inconsistente, es como si tuvi¨¦ramos un enorme agujero negro en nuestro conocimiento del universo¡±, resalta.

Detectar gravitones y otras part¨ªculas blandas en agujeros negros es demasiado dif¨ªcil para los instrumentos actuales, se?ala el f¨ªsico estadounidense, pero s¨ª hay en marcha otros experimentos que podr¨ªan detectarlas si pasan por la cercan¨ªa de la Tierra, por ejemplo el interfer¨®metro de l¨¢ser LIGO, en EE UU.

Strominger y Haco recuerdan que Hawking sigui¨® involucrado en el trabajo hasta la semana antes de su muerte, en marzo de este a?o. ¡°Estaba convencido de que ya ten¨ªamos todas las piezas del rompecabezas y que ¨ªbamos a poder resolver el problema. Yo soy algo m¨¢s cauto, creo que lo conseguiremos en una d¨¦cada y a¨²n vamos a publicar m¨¢s estudios sobre este tema, aunque este es el ¨²ltimo que llevar¨¢ la firma de Stephen¡±, concluye Strominger.