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La aportación teórica más importante de Stephen Hawking fue la propuesta de la existencia de una radiación emitida por los agujeros negros debido a efectos cuánticos. Es por ello que el británico decía que “los agujeros negros no eran tan negros después de todo”. Sin embargo, hacer este tipo de mediciones aún está lejos de lograrse en un agujero negro “convencional”, si acaso en pequeños agujeros negros primigenios, los cuales incluso pensó que podrían haberse originado con el poder del Gran Colisionador de Hadrones. No fue así.
Por otra parte, existen métodos indirectos que pueden utilizarse en Tierra para medir la radiación de Hawking, señala Miguel Alcubierre, director del Instituto de Ciencias Nucleares de la UNAM. En conferencia en el Instituto de Física para destacar el trabajo del físico británico, fallecido la noche del martes, él y otros físicos de la Universidad refirieron que aunque Hawking no revolucionó la ciencia y la física, de comprobarse la existencia de la radiación que predijo, se reivindicaría como un gran científico, por dar “luz” al funcionamiento de los agujeros negros, del Universo y de la naturaleza misma.
“Detectar la radiación de Hawking generada por un agujero negro que se formó después de la muerte de una estrella es imposible”, señala el científico. La radiación sería tan insignificante que, en comparación con la energía generada por una onda gravitacional, por ejemplo, se quedaría corta por mucho. “Ahí no hay esperanza: la temperatura es inversa al tamaño, mientras más pequeño más caliente”.
Por eso, la apuesta sería buscar pequeños agujeros negros, del tamaño de montañas, añade el físico teórico, también conocido por sus dotes para la divulgación de la ciencia. “El problema es que no sabemos cómo se forman esos agujeros negros primordiales, se tiene la hipótesis de que se originaron en el inicio del Universo y los cuales se estarían evaporando hoy en día; de esta forma, emitirían esa radiación y tendríamos la esperanza de que se detectaran si es que se generaron al inicio del Universo”. No obstante, los telescopios e infraestructura terrestre no los han detectado.
Sin embargo, hay otra forma indirecta de hacer una medición así, explica el experto, mediante métodos análogos de agujeros negros. En lugar de medir al agujero negro, científicos han empleado símiles sónicos en sistemas físicos con propiedades similares y que pueden elaborarse en el laboratorio.
“Por ejemplo, imaginemos que tenemos una coladera muy profunda y que hay un líquido fundiendo, como helio, a temperaturas muy bajas. Si cae más rápido que la velocidad del sonido este sistema tendrá propiedades parecidas al agujero negro en el sentido de que este sonido no puede escapar”, como la luz del agujero negro.
Existe evidencia teórica de que como resultado debería aparecer algo similar a la variación de Hawking, un análogo, que no sería mediante la radiación de luz, sino de sonido (fonones le llaman los físicos) que produciría este sistema. “En esto sí tenemos esperanza de que pueda reproducirse en el laboratorio, ya hay quienes lo intentan con helio líquido”. Algunos de los que más han avanzado en este campo son investigadores del Instituto Tecnológico de Israel. “La esperanza está ahí. Si se puede medir esta radiación, Hawking quedaría completamente reivindicado, se demostraría que tenía razón”, dice Alcubierre.
CÁSCARA DE NUEZ. La falta de esta medición experimental es el motivo fundamental por el que Hawking no ganó el Nobel o por la cual no fue un científico revolucionario. No obstante, el tiempo y muchos otros científicos y experimentos —así funciona la ciencia— determinarán si Hawking estaba en lo correcto.
¿Cuáles serían las implicaciones de que sí lo estuviera? Alcubierre lo explica. “Entender qué pasa con la información que se pierde en un agujero negro o entender cómo se relaciona la física cuántica y la relatividad, nos dará una idea de cómo funciona el Universo a nivel fundamental”.
Esto tendría implicaciones en la computación cuántica, pero incluso más allá, añade. “Entender esa relación entre cuántica y agujeros negros en detalle nos permitiría entender el origen del Universo, cómo funcionan las estrellas de neutrones y la gravitación cuántica. Quién sabe qué aplicaciones tecnológicas tendría… Siempre que hemos logrado un entendimiento fundamental en la naturaleza hemos encontrado la forma de aplicarlo”.
Recordó el popular caso de Michael Faraday cuando describió las propiedades del electromagnetismo. Algún ministro le preguntó para qué servía su descubrimiento y él respondió que no sabía, pero seguramente era algo a lo que le pondrían un impuesto. “Hoy no imaginamos un mundo sin electricidad. Algo similar pasará.
La teoría conocida como radiación de Hawking señala que los agujeros negros son capaces de emitir energía ni serían tan negros, perderían materia, e incluso desaparecer. Los efectos cuánticos hacen que los agujeros negros brillen como cuerpos calientes con una temperatura que es más baja cuanto más grande sea el agujero negro, lo que muestra que existe una profunda relación entre la gravedad y termodinámica. De esta manera un agujero negro no sería un pozo infinito que destruye todo lo que cae en él y su frontera no estaría tan
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