sábado, 4 de abril de 2009

Agujeros no tan negros... y desnudos :S

Esta entrada está dedicada al Sr. Vilas Morán ya que hoy es su cumpleaños.

Hola queridos lectores de este despropósito ciberespacial (toma chorrada). Os voy a hablar de un asunto que a mí me resulta interesante... sí, de física (ahora es cuando podéis dejar de leer).

Lo que os voy a contar es curioso, por varios motivos. Primero, porque la Cosmología al final, trata del destino de la Humanidad, inevitablemente estamos condicionados por la evolución del Universo, para bien o para mal. Segundo, porque demuestra que también en la Ciencia hay creencias fijadas por opiniones, dicho de otra forma, a veces en la Ciencia no se es riguroso y científico, sino "religioso".

Me explico: Más o menos todo el mundo sabe que es un agujero negro. La relatividad general de Albert Einstein, predice que cuando una estrella de cierta masa, mayor que el límite de Chandrasekhar, se queda sin "combustible" (es decir, se agota el Hidrógeno y el Helio que necesita para producir la fusión interna que mantiene el equilibrio a base de "explosiones"), la gravedad se hace tan fuerte que colapsa la estrella sobre sí misma.

El Agujero Negrorrl:

A medida que se contrae, llega un momento que la masa de la estrella se concentra tanto que la gravedad atrapa la luz (radiación electromagnética) que intenta escapar de ella. Se forma entonces lo que se llama el Horizonte de Sucesos. (Ver Fig. 1) (me he clavado unas figuras en paint tela... la envidia del Muy Interesante oye).

El Horizonte de Sucesos es la región más cercana a la que nos podemos acercar. Si nos adentramos en él, no hay vuelta atrás. La atracción gravitatoria es tan fuerte que ni materia ni luz pueden escapar de ella. Por eso se llaman agujeros negros, porque en teoría no sale luz de ellos, por tanto son como una habitación oscura (sí emiten radiación, pero no sale de ellos, ese es otro asunto y se llama Radiación de Hawking por si os interesa).*

La contracción sigue hasta que se forma una singularidad, es decir, toda la estrella es ahora un punto en el espacio. Y cuando digo punto, es un punto, es decir, un infinitésimo de distancia. Es un lugar donde la fuerza de la gravedad se hace infinita, y dejan de tener validez las ecuaciones de la física.

Fig. 1

Esto debería darle un poco de emoción al asunto del viaje interestelar, ya que cualquier aventurero tendría que evitar caer dentro de un horizonte de sucesos si no quiere... en principio morir destrozado por las fuerzas gravitatorias, además, si hipotéticamente sobreviviera, no hay ninguna teoría probada que nos diga que pasa exactamente en la singularidad, y que ocurre con las partículas puntuales (como los electrones) que aparezcan en ella.

Bueno, pues estas ideas las desarrollaron tanto Stephen Hawking como Roger Penrose en los años 60. Y aquí es donde aparece el "problema".

La Censura Cósmica:

Sir Penrose conjetura en el año 1969 que tienen que existir los Horizontes de Sucesos, y que la singularidad quedaría oculta tras él. Esto se llama hipótesis de la censura cósmica y hoy en día está muy cuestionada, porque al parecer no tendría que ser precisamente lo que ocurriera en la realidad.

En la Investigación Y Ciencia de este mes (Abril 2009) Pankaj S. Joshi, del Instituto Tata de Mumbai (Bombay) plantea lo que quizá sea más probable que ocurra en la mayor parte de los casos. Básicamente, no existiría el Horizonte de Sucesos (seguiría habiendo circunstancias en que se diesen) y podríamos acercarnos a la singularidad (en teoría, recordad que la gravedad aún está por ahí) todo lo que quisiéramos. Ya no serían agujeros negros, ya que la luz podría escapar de ellos. Se les llama a estos fenómenos Singularidades Desnudas, y serían visibles.

Esto siguen siendo predicciones teóricas, pero están basadas en modelos más complejos (realistas?) que el que nos da un agujero negro. Está claro que Sir Roger Penrose tomó una decisión, porque era necesaria una hipótesis de trabajo, pero lo que no debemos olvidar, es que la Ciencia es dudar, y eso es lo que permite su avance. Hasta el día de hoy ha habido muchos modelos y cálculos que negaban que la idea de la censura cósmica fuese universal, pero se siguió tomando como axioma, como ocurre con otras tantas cosas.

Está claro que la Física Teórica es eso, Teórica, y muchas veces sin comprobación experimental se asume como cierto una teoría, sólo porque nos parece bonita. A Einstein con la Relatividad le ha ido bien hasta ahora, y no digamos a Feynman con la Electrodinámica Cuántica en su momento, pero eso no valida otras tantas teorías que aún están por probar... y es que hay gente que considera a la Teoría de Cuerdas casi una religión por ejemplo.

Seamos críticos, por supuesto en la Ciencia, pero también en la vida, siempre desde el respeto a los demás.

Un abrazo.


*Nota: siendo riguroso, la radiación de Hawking es puramente teórica, y está enmarcada en la existencia del horizonte de sucesos, de ahí el revuelo de si podía explotar el CERN y demás. Si la radiación de Hawking no existe, el agujero no desaparecería, sino que absorbería más y más materia y radiación tragándolo todo. Pero eso es un tema un poco distinto porque serían agujeros negros cuánticos, y es harina de otro costal.

De todas formas, tras miles de millones de años cayéndonos rayos cósmicos cientos de veces más energéticos que las colisiones del CERN seguimos aquí, con lo que no hay lugar al pánico.

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