Stephen Hawking dice que no hay agujeros negros

Stephen Hawking y los agujeros negros est¨¢n indisolublemente ligados. No es que los descubriera ¨¦l, ni mucho menos, pero sus investigaciones e importantes aportaciones sobre estos ex¨®ticos objetos predichos te¨®ricamente y detectados (por sus efectos) en el universo se remontan a trabajos clave de hace m¨¢s de cuatro d¨¦cadas. Ahora afirma que no existen los agujeros negros, al menos como se entienden habitualmente. Esta semana ha presentado un art¨ªculo, una prepublicaci¨®n que a¨²n no ha pasado el proceso normal de revisi¨®n cient¨ªfica, pero que inmediatamente ha ganado notoriedad. Lo firma ¨¦l solo, tiene cuatro p¨¢ginas (una de presentaci¨®n, dos de argumento y la ¨²ltima de referencias) y lleva un t¨ªtulo extra?o:Conservaci¨®n de la informaci¨®n y predicci¨®n meteorol¨®gica para los agujeros negros. Los f¨ªsicos presentan habitualmente sus art¨ªculos en la web arXiv, donde son p¨²blicos, antes de someterlos al proceso de evaluaci¨®n de expertos obligado para su la publicaci¨®n oficial.

Un agujero negro, en principio, es algo tan simple como un lugar de tan inmensa densidad de materia y energ¨ªa que su gravedad curva el espacio-tiempo hasta tal punto que nada, ni siquiera la luz, puede escapar. Pero adem¨¢s, dadas sus condiciones extremas, es un banco de pruebas predilecto de los f¨ªsicos te¨®ricos para explorar sus conjeturas.

El punto cr¨ªtico de los agujeros negros que Hawking ataca ahora es el denominado horizonte de sucesos, esa frontera a partir de la cual nada puede escapar de la atracci¨®n gravitatoria, ni la luz. ¡°No hay salida de un agujero negro en la teor¨ªa cl¨¢sica, pero la teor¨ªa cu¨¢ntica permite que la energ¨ªa y la informaci¨®n escapen de ¨¦l¡±, ha explicado el propio Hawking a la revista Nature, que informa en su secci¨®n de noticias en Internet sobre este ¨²ltimo art¨ªculo del c¨¦lebre f¨ªsico brit¨¢nico. Para explicar todo el proceso, ser¨ªa necesario lograr por fin la plena integraci¨®n en una ¨²nica teor¨ªa de la gravedad con las otras tres fuerzas fundamentales de la naturaleza (es decir, la relatividad general que rige el universo macrosc¨®pico y la mec¨¢nica cu¨¢ntica que rige el mundo subat¨®mico), reconoce el cient¨ªfico, pero esa fusi¨®n se resiste a los f¨ªsicos desde hace tiempo y, de momento, ¡°el tratamiento correcto sigue siendo un misterio¡±, a?ade Hawking.

En su nuevo art¨ªculo propone que no hay un horizonte de sucesos en torno al agujero negro, sino un horizonte aparente, que ¡°aprisiona la materia y energ¨ªa solo temporalmente, antes de emitirla de nuevo, aunque en una forma ca¨®tica¡±, se?ala Zeeya Merali en Nature. La idea de Hawking es que los efectos cu¨¢nticos alrededor del agujero negro provocan fluctuaciones demasiado violentas para que pueda existir esa frontera definida.

El horizonte de sucesos, consecuencia directa de la teor¨ªa de la relatividad de Einstein, es la superficie alrededor del agujero negro que no puede superar nada que est¨¦ atrapado dentro del mismo, ni siquiera la luz, por lo que no puede salir informaci¨®n alguna del mismo. Seg¨²n la teor¨ªa cl¨¢sica, un famoso experimento te¨®rico un astronauta que cayese en un agujero negro pasar¨ªa el horizonte de sucesos sin notar nada especial y, a partir de ah¨ª, se estirar¨ªa primero como un espagueti (la enorme atracci¨®n gravitatoria es mayor en sus pies que en la cabeza) para acabar completamente aplastado en el infinitamente denso n¨²cleo del agujero.

Pero hace un par de a?os, el f¨ªsico Joseph Polchinski cambi¨® este escenario proponiendo en su lugar un muro de fuego: seg¨²n la teor¨ªa cu¨¢ntica, el horizonte de sucesos es en realidad una regi¨®n de alt¨ªsima energ¨ªa en que el astronauta resultar¨ªa achicharrado. Esto supone un desaf¨ªo para la relatividad, recuerda Merali en Nature, ya que seg¨²n la teor¨ªa de Einstein el horizonte de sucesos del agujero negro ¡°deber¨ªa pasar desapercibido¡± para el astronauta en ca¨ªda. La alternativa que propone Hawking, que respeta tanto la relatividad como la teor¨ªa cu¨¢ntica, es que los efectos cu¨¢nticos alrededor del agujero negro provocan la violenta fluctuaci¨®n del espacio tiempo que impide la existencia de una frontera bien definida, descartando as¨ª el muro de fuego.

El horizonte aparente, que la luz no puede superar para emerger del agujero negro, contin¨²a Merali, y el horizonte de sucesos ser¨ªan id¨¦nticos en un agujero negro que no variase. Pero si el agujero negro va trag¨¢ndose m¨¢s material, el horizonte de sucesos crece y se hace m¨¢s grande que el aparente. Adem¨¢s, con la famosa radiaci¨®n Hawking propuesta hace cuatro d¨¦cadas, el agujero negro puede encogerse y el horizonte de sucesos ser¨ªa m¨¢s peque?o que el aparente. Esta variaci¨®n permitir¨ªa, en teor¨ªa, que la luz escape del agujero.

El f¨ªsico brit¨¢nico sugiere que la frontera real es el horizonte aparente y ¡°la ausencia de un horizonte de sucesos significa que no hay agujeros negros¡­ en el sentido de reg¨ªmenes en los que la luz no puede jam¨¢s escapar¡±, aunque no especifica c¨®mo puede desaparecer ese horizonte de sucesos.

¡°La idea de un horizonte aparente no es completamente nueva¡±, se?ala Jacom Aron enNewscientist. ?l y Roger Penrose, recuerda, ya utilizaron la relatividad general para demostrar que los dos horizontes eran id¨¦nticos. Ahora, ¡°En este ¨²ltimo art¨ªculo suyo [Hawking] est¨¢ proponiendo que la mec¨¢nica cu¨¢ntica puede revelar que son diferentes¡±. Pero esto no es lo m¨¢s novedoso de su ¨²ltimo trabajo, considera Aron, sino ¡°el intento de utilizar estas ideas para resolver la paradoja del muro de fuego: al eliminar el horizonte de sucesos mata tambi¨¦n ese muro de fuego¡±. Y esto significa que desaparece tambi¨¦n la consecuencia obvia del mismo, es decir, que la informaci¨®n no puede emerger de ninguna manera del ag¨¹ero negro porque el muro de fuego la destruye.

As¨ª Hawking da una oportunidad de emerger a la informaci¨®n de la materia aprisionada en el agujero negro. Eso s¨ª, con limitaciones: ¡°la estructura de un agujero negro inmediatamente por debajo del horizonte es ca¨®tica, lo que dificulta la comprensi¨®n de la informaci¨®n que pudiera salir de ¨¦l, en otras palabras, la informaci¨®n se pierde en el sentido de que ser¨ªa casi imposible interpretarla, pero no est¨¢ destruida¡±, se?ala Aron. Es como la predicci¨®n meteorol¨®gica ¨Cde ah¨ª el t¨ªtulo del art¨ªculo del f¨ªsico brit¨¢nico- porque ¡°no se puede predecir el tiempo m¨¢s que con unos pocos d¨ªas de anticipaci¨®n¡±.

Don Page (experto en agujeros negros de la Universidad de Alberta, Canad¨¢) apunta en Nature, que el caos de la informaci¨®n en el agujero negro es tal que intentar interpretarla tras emerger de ¨¦l ser¨ªa peor que intentar reconstruir un libro quemado a partir de sus cenizas.

El breve art¨ªculo de Hawking no incluye c¨¢lculos, recalca Aron ¡°lo que hace dif¨ªcil sacar conclusiones s¨®lidas¡±. Se estudiar¨¢ y se discutir¨¢ la nueva idea, incluso puede que el f¨ªsico brit¨¢nico se enganche en alguna nueva apuesta con sus colegas, como ha hecho ¨Cy a veces, perdido- en el pasado acerca de cuestiones profundas de f¨ªsica te¨®rica. Lo que est¨¢ claro es que ni la grav¨ªsima incapacidad que padece ni sus 72 a?os reci¨¦n cumplidos restan potencia a la mente de este gran cient¨ªfico.