Qué pasa con el experimento del gato de Schrödinger dentro de un agujero negro

Dibujo20131021 schrodinger cat box - astronaut - black hole Según la teoría de la gravedad de Einstein en el interior de un agujero negro sólo hay espaciotiempo curvado y una singularidad puntual (un punto con curvatura infinito). Nada más y nada menos. Imagina que una caja con el experimento cuántico del gato de Schrödinger cae dentro de un agujero negro acompañada de un observador. ¿Puede colapsar el estado del gato a vivo o a muerto por el efecto no local de una medida realizada por otro observador fuera del horizonte de sucesos? Sí, según el análisis de este experimento mental publicado en Physical Review Letters por Joseph Polchinski y Donald Marolf, ambos de la Universidad de Santa Barbara, California. Como esto parece imposible, concluyen que esta inconsistencia es una prueba de que el horizonte de sucesos del agujero tiene algún tipo de estructura, un “firewall” que impide que un observador pueda entrar dentro del agujero negro. Por cierto, el término “firewall” es traducido por “cortafuegos” pero para Polchinski y sus colegas significa “wall of fire”, es decir, “muro de fuego”, porque se supone que está acompañado de radiación de muy alta energía que es la que destruye al incauto observador que desea entrar en el agujero negro. Nos lo cuenta Andreas Karch, “What’s Inside a Black Hole’s Horizon?,” Physics 6: 115, 21 Oct 2013. El artículo técnico es Donald Marolf, Joseph Polchinski, “Gauge-Gravity Duality and the Black Hole Interior,” Phys. Rev. Lett. 111: 171301, 21 Oct 2013arXiv:1307.4706 [hep-th].

Dibujo20131021 fuzz or fire kitp 2013 logo - polchinski-preskill

Este artículo de Polchinski y otros similares fueron discutidos con profusión en el workshop “Black Holes: Complementarity, Fuzz, or Fire?,” KITP (Kavli Institute for Theoretical Physics), 19-30 Aug 2013. Las transparencias y los vídeos de las charlas están disponibles online (yo los disfruté todos durante agosto y principios de septiembre). Todo el asunto gira en torno a la idea de la complementaridad, la solución estándar al problema de la pérdida de información en los agujeros negros. Muchos físicos se niegan a sacrificar la idea de la complementaridad, pero retenerla lleva a aparentes paradojas, como la existencia de los “firewalls”.

Recomiendo a todos los interesados en entender bien este asunto que lean el libro de Leonard Susskind y James Lindesay, “An introduction to black holes, information and the string theory revolution. The holographic universe,” World Scientific, 2005. Un libro muy bien ilustrado, con ideas claras y que disfrutarán todos los aficionados a la buena divulgación (aunque entender los detalles requiere conocimientos de la físicomatemática de los agujeros negros, se pueden entender las ideas omitiendo las fórmulas matemáticas). Por cierto, yo me he leído este libro dos veces este verano y las he disfrutado ambas (me encanta como describe sus ideas el genial Lenny Susskind). Mi problema es que resumir este libro en una entrada de este blog es muy difícil y que no tengo tiempo de escribir una serie de entradas, lo siento mucho.

La idea de la complementaridad, introducida por Leonard Susskind y varios colegas en 1993, aunque basándose en ideas previas de Gerard ‘t Hooft, afirma que observadores dentro y fuera del horizonte de sucesos pueden tener descripciones equivalentes (complementarias) de la misma física cuántica sin violar el principio de no clonación, porque ningún observador puede estar al mismo tiempo dentro y fuera del horizonte. Por tanto, toda la información cuántica que entra en el agujero negro acaba siendo emitida “entreverada” (scrambled) en la radiación de Hawking sin violar la evolución unitaria del estado cuántico. La radiación de Hawking parece térmica, pero contiene la información cuántica que cayó en el agujero (sobre todo en agujeros negros “viejos” que han superado la edad de Page). El entrevesamiento de la información en la radiación de Hawking es tan grande que impide que un observador externo extraiga la información cuántica que cayó en el agujero negro, pero evita la pérdida de la información cuántica (al menos desde el punto de vista de los experimentos mentales).

La idea AMPS de Polchinski y sus colegas es construir un experimento mental que viola la monogamia del entrelazamiento cuántico y el principio de no clonación del estado cuántico cuando se impone la complementaridad. Su propuesta para impedir que este experimento mental sea ejecutado es que el horizonte de sucesos del agujero negro tiene “pelo” (el “firewall”), que incinera a todo observador incauto que trate de entrar en el agujero negro. Esto son palabras mayores porque significa que se viola el principio de equivalencia de Einstein. Por ello la mayoría de los físicos creemos que los agujeros negros no tienen “pelo” y que el argumento AMPS debe fallar por algún lado. Se han propuesto varias soluciones, pero ninguno de los argumentos convence a Polchinski y sus colegas, que siempre son capaces de encontrar contraargumentos (loopholes) que acaban reforzando sus propias ideas a favor del “firewall”.

El nuevo trabajo de Marolf y Polchinski le da una nueva vuelta de hoja al argumento de los “firewalls” encontrando una contradicción en la cuestión de la independencia entre las medidas cuánticas locales de un observador cayendo en el agujero negro y un observador situado en el exterior. La opinión de la mayoría de los físicos es que las medidas cuánticas de ambos observadores son independientes porque no están conectados de forma causal debido a la presencia del horizonte de sucesos. Si el observador que cae en el agujero negro realiza un experimento tipo gato de Schrödinger, la única manera de colapsar la función de onda para saber si el gato está vivo o muerto es que este observador abra la caja y observe el estado del gato. No hay nada que pueda hacer el observador en el exterior. Sin embargo, Marolf y Polchinski encuentran un argumento basado en la complementaridad que permite que la función de onda del gato colapse mediante una medida cuántica realizada por el observador externo; el estado del gato colapsa a vivo o a muerto por un efecto no local debido a cierta medida realizada fuera del horizonte de sucesos por el observador externo. Sin necesidad de que el observador que cae en el agujero negro abra la puerta de la caja que contiene el gato, el estado del animal cuántico colapsa. Como es obvio, esto no parece razonable. Por ello, según Marolf y Polchinski, si la idea de la complementaridad es intocable, entonces debe ser imposible que un observador entre en el agujero negro y debe existir algo que se lo impida (un “wall of fire”).

Recomiendo a todos los físicos que deseen entender bien este argumento que se lean el artículo de Marolf y Polchinski, pues explicarlo mejor que ellos es imposible. El artículo se entiende fácil, pero como las palabras que describen el argumento están muy bien elegidas, lo único que podría hacer yo es traducirlas (y no creo que merezca la pena, pues quien pueda entenderlas seguro que sabe inglés).

Una solución bastante curiosa a todos estos problemas es la conjetura ER=EPR de Maldacena y Susskind. Según esta idea todos los estados cuánticos entrelazados están unidos por agujeros de gusano inestables (puentes de Einstein-Rosen). Estos agujeros de gusano conectan los estados del gato de Schrödinger dentro del horizonte de sucesos con las medidas realizadas por el observador externo de tal forma que dan sentido a la influencia no local que colapsa la función de onda del gato. La idea está todavía en un estadio muy primitivo y carece de una formulación matemática rigurosa. Sin embargo, mucha gente ve con buenos ojos que la idea relacione dos artículos científicos que Albert Einstein publicó en 1935. Marolf y Polchinski creen que la conjetura ER=EPR sólo resuelve su paradoja cuando hay una identificación completa entre los estados de ambos observadores conectados por los agujeros de gusano, algo que no forma parte de la idea original de Maldacena y Susskind.

El artículo de Marolf y Polchinski se ha publicado hoy en PRL, pero lleva en ArXiv desde el 25 de julio, por lo que ya hay varios artículos que discuten posibles soluciones que evitan los “firewalls”. Lo más fácil es introducir pequeños cambios en la idea de la complementaridad, pero que no afecten a su uso para resolver la paradoja de la pérdida de información. El gran problema de estas soluciones es que mientras no sepamos qué son los microestados que almacenan la información cuántica dentro de los agujeros negros, la complementaridad carece de una formulación matemática rigurosa. Pero para saberlo lo que son necesitamos una teoría cuántica de la gravedad. Por ello, todo el trabajo que están realizando cientos de físicos teóricos dándole vueltas al argumento de los “firewall” puede ser la mecha que encienda la explosión de ideas que conduzca hacia la gravedad cuántica.

Los experimentos mentales son uno de los pocos caminos que los físicos teóricos pueden utilizar para debatir sus ideas cuando se carece de experimentos que nos permitan escudriñar la realidad. El mensaje de Marolf y Polchinski está claro: si no queremos aceptar la existencia de los “firewalls” hay que aceptar que existe algún tipo de identificación entre los estados cuánticos dentro y fuera del agujero negro más allá de lo que la idea original de la complementaridad en agujeros negros está dispuesta a admitir. Los microestados de los agujeros negros son algo mucho más difícil de imaginar de lo que muchos físicos teóricos están dispuestos a admitir.

55 pensamientos en “Qué pasa con el experimento del gato de Schrödinger dentro de un agujero negro

  1. Yo tengo otra pregunta que me intriga: Digamos que al principio del Universo, cuando había casi tanta antimateria como materia, se formó uno o varios agujeros negros de antimateria. ¿Cómo se comporta? ¿Se podría diferenciar de un agujero negro “corriente” de materia?

    • Santaklaus, la teoría de la relatividad de Einstein afirma que lo que curva el espaciotiempo es el tensor energía-momento, por tanto el colapso de una estrella de materia o de antimateria conduce exactamente al mismo agujero negro y una vez formado es imposible saber cuál era su origen.

  2. ¿Y si la solución es que no hay un interior?. Estamos empeñados en pensar en un interior accesible a las partículas del mundo exterior. ¿Y si las partículas del exterior no pudiesen ir nunca más alla del horizonte? Nunca entendí bien que para un observador externo el tiempo de caida de una partícula hasta atravesar el horizonte sea infinito y que en cambio consideremos que acabará observando cómo la partícula efectua finalmente dicho tránsito. ¿No puede ser que todo lo que cae en el agujero negro acabe concentrándose justo por encima del horizonte? Según creo entender allí la longitud propia de los objetos tiende a cero cuando es observada por un observador externo. Eso podría estar relacionado con el hecho de que la entropía del agujero negro sólo dependa del área de su horizonte.

    • Sando, la hipótesis de los fuzzballs va en esa línea. Pero por ahora no indicios a favor de dicha hipótesis.

  3. El libro sobre “Agujeros Negros y Universo Holográfico” parte de la premisa de que el “Horizonte de Sucesos” es una frontera real, impenetrable donde todos los objetos se “aplastan” contra ella pero que desde el exterior parecen traspasarla. Al no traspasar frontera alguna (y quedar en 2D) se sacan conclusiones interesantes como la generalización de la segunda ley de la termodinámica o que la información (el BIT) es una unidad de superficie (1/4 del area de plank).

    Poco se ha hablado de esto visto de esta manera.

  4. ¿Qué pasa si un unicornio se cae en el bolsillo de Doraemon?

    “The K-F black hole is the result of a mathematically invalid assumption, explains
    nothing that is not equally well explained by SS , cannot be generated by
    any known process, and is physically unreal. Clearly, it is time to relegate it
    to the same museum that holds the phlogiston theory of heat, the flat earth,
    and other will-o’-the-wisps of physics.”

    http://arxiv.org/pdf/gr-qc/0102055v1

    Estaría bien discutir seriamente sobre las bases, que no son tan sólidas, antes de hablar del sexo de los ángeles.

    • Básicamente, resumo:

      La solución de Schwarzschild era
      [1] gS (r) = (1 − α/R)dt² − (1 − α/R)⁻¹ dR² − R² dΩ²

      con
      α = 2m
      [2] R = (r³ + α³ )^(1/3)

      Pero Hilbert tomó R como si fuera la coordenada radial, cosa que Schwarzschild no hizo y que según Abrams es un error (y por lo tantos sus resultados no se siguen de la solución de Schwarzschild).

      De esa confusión sale la singularidad en R=2m, que se le atribuye a Schwarzschild (radio de ídem), pero que no es suya, es de Hilbert. Esa singularidad no está a 2m de distancia. Está a R=2m que despejando en [2] es r = 0.

      Por otro lado, recordemos que la solución de Schwarzschild en r=0 implica que toda la masa del universo está en un punto. En la teoría general de la relatividad no se puede aplicar superposición, así que no explica nada parecido a los agujeros negros de los que se habla hoy en día, en los que existe masa fuera de ellos.

      O sea que como siempre pasa cada vez que aparece una paradoja, el enunciado es el incorrecto. No existen los agujeros negros.

      No soy experto, y recuerdo que todo esto son opiniones de un lego, pero creo que estas cuestiones merecen debate, y me encantaría discutirlas.

      • Bueno por lo menos reconoces que lo que dices solo son opiniones de un lego lo cual ya es un avance. Lo que dices (o lo que dice el tal Abrams) no tiene sentido. La solucion de Schwarzschild es válida para un cuerpo de masa M, perfectamente esférico y estático en el cual para r>2M (fuera del horizonte) la solución es una solución del VACIO, es decir sin masa-energía en la que para r>>2M obtenemos la métrica de Minkowski, es decir, aquí la masa del resto del Universo no pinta nada. La única singularidad física real está en r=0 (la singularidad) ya que la aparente singularidad
        en r=2M se puede evitar utilizando un cambio de coordenadas. Además, por supuesto r es la coordenada radial.

      • No sé si me he explicado bien. *La R de Schwarzschild no es la coordenada radial r*, es
        [2] R = (r³ + α³ )^(1/3)
        con α = 2m

        Luego Hilbert tomó erróneamente R como si fuera r, y de ahí la singularidad en R= 2m, porque en la ecuación:
        gS (r) = (1 − α/R)dt² − (1 − α/R)⁻¹ dR² − R² dΩ²

        Si R = 2m = α, entonces el segundo sumando es 1/0

        Sin embargo para Schwarzschild *R=2m no es r =2m, sino r=0* (simplemente sustituyendo en [2])

      • http://es.wikipedia.org/wiki/Agujero_negro
        Que hay evidencia de que hay “algo” que se comporta “como un agujero negro”, la hay. Si la especulacion que haces se basa en la teoria de Logunov, bueno, es un planteo valido pero tenes que tener una explicacion alternativa a estos fenomenos observados que sea mejor que la del AN. No es una critica a tu critica, roberto, pero creo que hay un diferencia metodologica entre decir “tal fenomeno puede no tener todas las propiedades que se predicen con X teoria e incluso deberia cambiarsele el nombre” y decir “segun la teoria Y, no puede existir algo con tal propiedad, por tanto no existe aunque se hayan observado cosas con propiedades de ese algo”

      • Bueno, esto es un blog y estamos comentando haciendo abusos de lenguaje. La existencia o no es algo que en realidad no quiero discutir. Para empezar la palabra existir ya es demasiado complicada…

        Mi opinión es que a los modelos actuales de lo que llamamos agujero negro son ilógicos y por eso plantean paradojas, y si Abrams está en lo cierto, lo son por un error matemático muy concreto de Hilbert al interpretar a Schwarzschild que podríamos discutir en vez de irnos por las ramas*.

        Y como se exploran poquísimo otras alternativas, pues en la ciencia del “publica primero y duda después” se habla antes de “de qué color es el agujero negro X” que de “diferentes modelos físicos para X, la señal recibida desde Y”.

        *Sinceramente, después de haber estado dándole vueltas a los Principia de Newton, no me extraña nada que se hagan malinterpretaciones de los textos de los gigantes de la ciencia(a pesar de que el original de Schwarzschild, en alemán, sea mucho más reciente).

        Lo preocupante no es que haya errores por malinterpretaciones, sino la propagación de los errores por el sistema. Alguien encuentra un posible error y en vez de ser un tema trending, queda relegado a un segundo plano, entre otras propuestas absurdas de crackpots. Nadie se atreve a meterle el dedo en el ojo a los grandes, cuando debería ser de lo más importante que se hiciera si lo que queremos es avanzar.

        Porque el peligro de la propagación de estos errores es enorme, y más en astrofísica, en la que la experimentación es muy difícil y la observación e interpretación de los datos proporcionados de forma natural es primordial.

        Que nosotros abusemos del lenguaje vale, pero que por ejemplo en artículos científicos se hable de una señal de radio de gran intensidad de esta u otra galaxia como del “agujero negro supermasivo X”, como si no hubiera otra manera de modelarlo… Pues da pie a pensar que es un agujero negro, que eso es lo que hay, y ya no hay más que hablar. Lo entendería si no hubiera controversia ninguna, pero es que la hay pero se margina. Salvo que quieras hablar de si al agujero negro le gusta jugar al poker con los amigos o de si come gatos zombies a la brasa.

    • Roberto, en el centro de la Vía Láctea hay algo con unas 4 millones de masas solares en una región menor que la órbita de la Tierra. Nadie sabe qué puede ser y la única explicación posible es que se trata de un agujero negro supermasivo (en cuyo caso tendría un horizonte de sucesos más pequeño que la órbita de Mercurio). Nadie está hablando del sexo de los ángeles, sino de un posible explicación a un hecho experimental (y por ahora no existe ninguna otra explicación).

      • El descurbimiento de Sgr A* es bastante posterior a la concepción de los agujeros negros en la teoría.Y a un martillo todo le parecen clavos. Si tuvieramos más herramientas a lo mejor explorábamos otras posibilidades*. Lo que yo planteo es que el martillo que usamos podría ser defectuoso.
        Pero bueno, es cierto, lo del sexo de los ángeles sobraba.

        *No hay por qué plantear alternativas para indicar que una teoría es errónea, pero por ejemplo, las 4 millones de masas solares asumen que la única interacción entre ese cuerpo y los que lo orbitan es gravitatoria(como casi siempre en astrofísica). ¿Y si están cargados? ¿Se ha estudiado *seriamente* esa posibilidad?

      • ¿Pero por qué tiene que ser un AN? Eso depende de si asumimos que un colapso más allá de unos límites es inevitable y con él la violación de leyes de la física. ¿Por qué no puede aparecer algún tipo de impedimento a este proceso? No es cosa baladí, la diferencia la marca el límite de c. De hecho, en el momento mismo del colapso no está claro si determinadas partes del AN en formación estarían moviéndose a velocidades superlumínicas (como todo lo peliagudo, de momento lo aparcamos que problemas lo hay de sobra). Simplemente no sabemos cuán compactadas están esos 4 millones de masas solares (si es que la interpretación y estimación es correcta, además). Nadie ha probado que existan AN, no se ha visto aún ninguno más allá de cualquier duda razonable, y es más, las evaporaciones de microAN teóricas (que están bastante estudiadas) y que deberían de dejar huellas bastante visibles, no se las ve por ninguna parte.

        En el fondo la pregunta es muy distinta, porque nadie niega que a fin de cuentas los AN puedan existir, eso será o no será y la sentencia la dictará la naturaleza, pero lo que sí me llama la atención, cada vez más, es por qué se admite acríticamente sin prácticamente ninguna resistencia que una anomalía con todas las letras se le dé un trato de prácticamente hecho científico consolidado.

      • que no,
        que todo el mundo sabe que SgrA* es una esfera Dyson
        … AN … , que tonterias! es un armaz’on de acero. Que eso s’i que lo explica la f’isica que entendemos (de donde sale tanto acero es un problema menor).
        (modo sarcasmo/hombre de paja OFF)

        No entiendo que mania tiene la gente a llamar paradojas a los limites de las teorias cient’ificas. Son solo esto: l’imites de aplicaci’on, no paradojas.
        Y si se plantean estos experimentos mentales sobre el “sexo de los angeles” es porque a lo mejor terminamos entendiendo un poco mejor estas teorias mirando mas alla de dichos limites.

      • lo que quiero decir, es que el problema de “que ocurre cuando una fuerza gravitatoria vence al principio de exclusion de Pauli” sigue estando ah’i, lo ignoremos o no.
        Puedes llamarlo AN o puedes imaginar un mecanismo de presion que siempre termine evitando su colapso mas alla del horizonte de sucesos. Pero negar lo primero y asumir lo segundo tan solo por estar al limite de las leyes de las que disponemos es un argumento completamente falaz.

      • <>

        Es que no tiene por qué estar ahí. ¿Y si resulta que ocurre lo que en todos los casos experimentales, y no se puede superar ese principio?¿Y si no existe el colapso gravitatorio?.

      • Muy interesante, además, curiosamente, su autor, Corda, propone en otros artículos las estrellas negras como sustitutas clásicas de los agujeros negros que evitarían las singularidades :)
        Pero el artículo…
        1) No responde al argumento de Abrams, sino que explica de otra forma la deducción de Hilbert. Me hubiera gustado más un análisis directo de argumento-contraargumento.
        2) Me huele a truco eso de cambiar un punto por una superficie esférica como origen del sistema coordenadas.

      • Roberto, dices que “el descubrimiento de Sgr A* es bastante posterior a la concepción de los agujeros negros en la teoría”.

        Estupenda manera de contradecirte, das por hecho que la teoría es lo bastante robusta de modo que el descubrimiento de SgrA* deviene de aquella.

        No sé si conoces la propuesta de Alexander Friedman, matemático y meteorólogo ruso fallecido en 1925. Después de un cuidadoso estudio de las ecuaciones de la RG envió en 1922 un artículo a una revista científica de prestigio titulado “Sobre la curvatura del espacio”. Su genio matemático era comparable al de Einstein, esto le permitió demostrar que el radio de la curvatura del universo podía aumentar o bien ser una función periódica del tiempo. Describía los modelos cósmicos de Einstein y de Sitter como estacionarios y proponía un modelo cosmológico variable que representa una variedad de casos donde el radio de curvatura del universo se incrementa con el tiempo o bien cambia periódicamente. Al modelo de Friedman se le llama cíclico porque el universo se contrae de forma periódica para luego expandirse otra vez. Este modelo halla mejor acomodo en un universo infinitista puesto que estas contracciones y expansiones requieren mucho tiempo y espacio para que el cosmos no pierda estabilidad. Einstein montó en cólera y bloqueó la publicación del artículo porque contradecía sus resultados. Tiempo después, al parecer por sugerencia de su amigo y físico Ehrenfest, cambió de opinión, reconoció su error y autorizó la publicación del texto de Friedman.

        No te quepa la menor duda de que en presencia de los agujeros y los púlsares el radio de curvatura, si no del universo, sí de amplias zonas del mismo cambia. En resumen, el universo se expande (Hubble), se contrae (fusión de la Vía y Andrómeda) y se distorsiona (agujeros y púlsares).

      • El autor demuestra que es posible derivar la expresión de Hilbert a partir de la de Schwarzschild, por lo tanto, si está bien, no hay más que discutir. Que esté bien o no, o que sea “truco”, en eso no me meto, que no controlo suficiente de relatividad general como para discutirlo.

      • “El autor demuestra que es posible derivar la expresión de Hilbert a partir de la de Schwarzschild”
        Eso se supone que ya lo hizo Hilbert. A lo que Abrams dice “eh, ahí hay un error”.

        ” si está bien, no hay más que discutir.” Exacto.

        Pero si alguien te dice “hay un error aquí” y das un rodeo y lo explicas de otra forma, no creo que estés ayudando mucho.

        ¿Hay que demostrar que son erróneas cada una de las nuevas formas de explicar lo mismo que se te ocurran? ¿No es más fácil decir en qué se ha equivocado el “corrector”?

        Es como si yo te digo, ¡mira, este burro vuela! Ves una cuerda y me dices, ¿y si quitas la cuerda, sigue volando? A lo que yo te digo, ¡Mira, esta vaca vuela!

  5. No entiendo bien el problema de la pérdida de información en un agujero negro. Que si aparece en forma de radiación, que queda como un holograma en el horizonte de sucesos…Y por qué tiene que volver hacia nuestro universo de alguna forma? No puede quedarse simplemente dentro, o ser la semilla de otro universo al que no podemos acceder?
    Se ha detectado la radiación Hawkins? Se ha comprobado que un agujero negro puede esfumarse experimentalmente?

    • No, sargentopez, no se ha logrado observar la radiación Hawking en laboratorio de forma directa (hay indicios indirectos, pero está en discusión si su origen es o no es la rad. Hawking), aunque varios experimentos en curso que podrían ofrecer la primera demostración experimental en uno o dos años. Por tanto, tampoco se ha comprobado la evaporación de los agujeros negros (que yo sepa no hay ningún experimento en curso).

  6. Bueno, hay quien opina que la RG precisamente no permite la existencia de los AN, pero como todas las opiniones (no tengo base suficiente para meterme en el análisis matemático) que chocan con un paradigma, vienen con pollo asociado, y uno no sabe qué pensar. Lo que cada vez está más claro es que el concepto AN es una fuente de problemas que colisiona más y más con todo lo que puede, y esto de toda la vida en la historia de la ciencia se le llamó un artefacto.

    Para mí es mucho más lógico (y científico, y empírico), en tanto no se demuestre lo contrario (porque los AN están **sin** probar), que existe algún tipo de veto que impide que la velocidad de escape en cualquier objeto en colapso gravitatorio alcance c. Seguro que siguiendo este hilo no falta quien[es] encuentren modelos mucho más ajustados a las observaciones. Y de hecho, si claramente vemos que el límite de c es algo real en la naturaleza, no veo por qué tenemos que *creer* que existe una bestia medieval que se caga en él.

  7. Roberto, me resulta difícil entender que la masa del universo esté en un punto, a menos que ese punto sea un atractor universal en torno al cual gira el universo. En este supuesto, ese punto sería un atractor gravitatorio más que un atractor másico, pero esto a su vez abre otras incógnitas que obligan a replantearse el concepto de masa.

    sargentopez, los agujeros evaporados sencillamente se volatilizan, al menos lo hacen respecto del observador 4D habitual. Desde la perspectiva de otro observador 5, 6, 7 o 11D la evaporación podría verse de otra manera, pero esta cuestión es muy especulativa y nada cierto puede afirmarse al respecto.

    Lo que no entiendo es el empeño en negar la existencia de los agujeros negros cuando la teoría muestra que tales objetos pueden existir. Son monstruos devoradores de materia y radiación que producen una distorsión brutal del espacio tiempo de modo que el incauto que pase por su cercanía será triturado, incinerado y expelido como radiación. Como escribí en comentarios anteriores, para hacernos una idea de lo que es el agujero basta con estudiar lo que ocurre en los púlsares, que son cuasi-agujeros.

    • Porque los púlsares no violan ninguna ley física conocida, antes al contrario, se ajustan a todas ellas, y los AN son una anomalía en todas y cada una de sus propiedades. Y aplicando estrictamente el método (recordemos: “aseveraciones extraordinarias requieren pruebas extraordinarias”), no se ve *absolutamente* ninguna prueba de que existe un mecanismo en el universo que viola al menos media docena de leyes **fundamentales** de la física.

      En rigor, es alguien que dijo un día que esto existía y simplemente nadie dijo que no. Por cierto, el mecanismo habitual en la creación de artefactos.

  8. Pero vamos a ver. ¿Quién dice que las leyes que gobiernan a los púlsares suponen infracciones de esas mismas leyes? Esto te lo sacas de la chistera, yo no he dicho nada de eso. Lo que digo es que al menos algunos púlsares, en virtud precisamente de esas leyes, hipergravedad, hiperdensidad, etc., apuntan a su conversión en agujeros. Dicho de otra manera, el incauto que se acerque al púlsar será incinerado, triturado y expelido como energía en virtud de las leyes de la física que yo no pongo en duda pese a que pienses lo contrario.

    • Pues yo creo que me explico bien, sin acritud:

      -los púlsares NO violan ninguna ley de la física, todo lo contrario, y esto es lo que estoy diciendo,

      -los AN violan leyes de la física por un tubo y a todo el mundo le parece bien y normal, y esto sin que se haya probado su existencia física. Me remito a lo que ya he escrito.

      No tengo ninguna prueba de que se viole en el universo el límite de c *para* *todo*, absolutamente ninguna, todo lo contrario, lo único que estamos viendo de forma consistente y sostenida en el tiempo es la confirmación de ese límite en absolutamente todas las circunstancias. Por tanto, le corresponde a la cofradía de creyentes en los AN demostrar que existen, más allá de un malabarismo teórico que ni siquiera tiene bases (ni sólidas, ni etéreas).

      Lo que las observaciones ven se puede explicar de muchísimas maneras sin recurrir a que existen unos objetos llamados AN donde la velocidad de escape es c.

  9. Artemio, ciertamente tienes razón que son devoradores y distorsionadores espacio-temporales,pero no sabemos si lo “raro´´ del universo es la tranquilidad y la estabilidad como por ejemplo, la mayoría de los sistemas solares y lo “normal´´ es la distorsionalidad propia de los agujeros negros, púlsares u otros objectos estelares.
    Aunque por muy tranquilos o muy destructivos que sean, para mi, siempre serán inmensamente interesantes y emocionantes, y es mas, son pistas que nos están ayudando a entender si realmente este universo se rige por el principio antropico y demas misterios ocultos esperando ser descubiertos.

    UN SALUDO, José Manuel

  10. También lo puedes ver así; según la fórmula de Einstein de la equivalencia de la masa y la energía, algunos objetos sometidos a condiciones de gravedad y densidad extremas dan lugar a los púlsares y a los agujeros. No se infringe ninguna ley, ni púlsares ni agujeros son objetos extracientíficos ni virtuales, obedecen a las leyes de la naturaleza y a las fórmulas de la teoría. No sé por qué dices que son artefactos, me parece contradictorio.

    • Los AN son extracientíficos por definición, porque de hecho son singularidades (repito: singularidades) donde literalmente dejan de tener vigencia las leyes de la naturaleza, punto pelota. Es así de grueso, el tema. Sí se infringen leyes a punta de pala, y precisamente los teóricos se entretienen intentando ver cómo no se infringen tales leyes, creando continuamente cada década un nuevo concepto de AN que prácticamente nada tiene que ver con el anterior, con el único hilo conductor común de tener velocidad de escape c, un concepto completamente clasicista donde además, de hecho, fue en el siglo XVIII la primera vez que se postuló la existencia de tales objetos.

      Repito: lo normal es pensar que la naturaleza no permita que se alcance una velocidad de escape c, para mí ha sido siempre lo más normal. Está fuera de mi comprensión la tragadera generalizada.

  11. Doctor, no pertenezco a ninguna cofradía AN, de hecho voy por libre en lo que a la física se refiere, queda tranquilo. Por fortuna los agujeros negros no abundan, si fuese así el universo observado sería inestable y no hablaríamos de constantes físico-matemáticas. Si bien tienes razón en que no hay pruebas firmes de la existencia de los AN, sí conocemos los procesos radiativos de los púlsares y por qué se producen. En mi opinión, algunos púlsares, no afirmo que sean todos, tienen una condiciones de gravedad y densidad extremas que los hacen candidatos a AN. Por eso dije, y lo escribo otra vez, que estudiar los púlsares nos dará una idea más cabal de los AN.

    • Lo de dr. es un seudónimo y un chiste particular, soy licenciado y gracias, de dr. nada. Lo de Becher es otro chiste, es un señor que se implicó en la teoría del flogisto que es uno de los artefactos más interesantes de la historia de la ciencia. Y lo de cofradía es otro chiste e intenta ser jocoso, no quiere hacer burla de nadie, la burla no es un argumento y menos científico. Ahora, no te entiendo. Un púlsar es un objeto físico demostrado, probado, físico, y que se atiene y cumple todas y cada una de las leyes de la física que la atañen. Un AN es un objeto hipotético, no confirmado, no demostrado, y que incumple todas y cada una de las leyes de la física que le atañen. Si me haces ver dónde está el nexo, te quedo agradecidísimo, porque la neurona a mí no me da.

      La madre del cordero está única y simplemente en asumir que la materia se contrae a una región del espacio tan pequeña que define una superficie frontera donde la velocidad de escape supera c. Esto obviamente no pasa ni por asomo en un púlsar, ni parecido ni similar. Yo me limito a repetir todas las veces que haga falta que antes que pensar que existe un bicho que envía a la papelera la RG, la MC, la termodinámica (clásica, estadística y cuántica), las teorías de campos al completo, y todo lo que quieras añadir a la lista DIGO YO que será más científico pensar que esto la naturaleza no lo consiente y que de alguna manera no se puede llegar a esa situación. Y existan muchas formas de que eso no pase.

      Y por cierto, que AN según la “cofradía” los hay a patadas, fíjate, se supone que cada galaxia tiene uno enorrrrme en su centro y después una pléyade por ahí dando vueltas, lo que los convierte ciertamente en un objeto bastante corriente, del orden de miles de millones en el universo conocido.

      • Solo por mencionar algunos articulos tecnicos y enciclopedicos que deberian corregirse entonces:
        http://arxiv.org/abs/astro-ph/0607581
        http://arxiv.org/abs/astro-ph/9904271
        http://arxiv.org/abs/astro-ph/0111540
        http://www.nature.com/nature/journal/v480/n7376/full/nature10636.html
        http://es.wikipedia.org/wiki/Agujero_negro
        http://en.wikipedia.org/wiki/Black_holes
        Sin duda es una discusion abierta en fisica el tema de los agujeros negros y sus propiedades, y esta bien discutirlos pero que hay fenomenos “like-AN”, los hay, con lo cual no se puede tirar por la borda todo un modelo teorico. Ademas, hasta donde se, no violan la RG porque justamente son una solucion particular de las ecuaciones de campo de la RG.

      • En los comentarios superiores te comentan la posibilidad de que haya un error de concepto bastante grave, y que la RG precisamente no contemple la existencia de los AN (o que la prohíba). En todo caso, es irrelevante, porque algo como un AN no necesita que lo “permita” la RG, puesto que se caga en ella (y por ende, tampoco necesita que lo confirme, que además en cualquier caso no lo hace porque no lo puede hacer). En cuanto a corregir, eso no es argumento, la Ciencia funciona precisamente corrigiendo. Una cosa es mover verdades sólidas que difícilmente van a moverse ya (si es que algo siquiera), y otra cosa echar por tierra un juguete de un bestiario de la rama más hipotética de la Física que haya existido nunca.

        Es que precisamente a muchos nos parece como poco digamos un sinsentido que se dé a un objeto hipotético que hace bastantes aguas, la misma clase de ontología, por hacer el chiste, que a un electrón, a un gen, o a un paraguas si quieres.

      • A ver, por partes:
        No estoy tomando (creo que nadie) una postura inamovible respecto del tema (no soy fisico, solo tengo una base de fisica por mi formacion, por lo tanto, no voy a pecar de todologo) si se interpreto eso, te aviso que no es asi.
        Por otro lado, con lo de la TGR, es cierto que existe la TRG de Logunov y que noe sta toootalmente descartada (he leido que la TRG predice un universo plano, lo cual parece ir contra lo medido pero bueno, no voy a hablar de lo que no conozco en profundidad) asi que creo que la cuestion no viene por ahi…
        Tercero, la evidencia experimental no permite decir que sea definitivamente un agujero negro pero algunos objetos parecen tener todas sus caracteristicas. No creo que sea un “pecado” llamarlo asi o estudiarlo asi, porque si fuera un error, seria eso, un error, no un pecado que hay que castigar con latigazos. Lo de asumir el estatus ontologico, bueno, es una regla que tiene que tener flexibilidad porque de ultima, un paraguas se ve, se toca, incluso se huele, pero un electron, no, se mide por intermediarios. Por lo tanto, en ultima instancia podriamos desconfiar de nuestros aparatos o incluso de nuestros sentidos. Ahi podriamos terminar en un pseudo-escepticismo.
        Cuarto, las afirmaciones: “seguro que existen contra toda duda” o “seguro que no existen, contra toda duda” no dejan de ser las mismas posturas ideologicas-teoricas porque no hay suficiente evidencia para decantarse por una u otra de forma definitiva. Al menos eso es lo que entiendo yo.
        Bueno aqui lo dejo, repito Dr Becher, no pretendo ser agresivo ni tener la razon, solo ofrecer un contrapunto, no quiero que interpretes esto como una agresion o una disgresion absoluta. En todo caso, muchas suerte y Saludos.

  12. Hola, José Manuel, me alegra ver que coincidimos. Entiendo que el principio antrópico tiene une versión fuerte y otra débil, la fuerte sería una copia del modelo geocéntrico aristotélico y ptolemaico donde el planeta y el centro del universo vienen a ser lo mismo. El principio débil abre la posibilidad a un cosmos infinito (esto lo dijeron los atomistas, Bruno y Newton entre otros) con pluralidad de estrellas, planetas y vida biológica. Esto ciertamente abre una perspectiva fascinante para el humano terrestre donde los agujeros forman parte del enigma. Saludos.

  13. Para los curiosos por esta cuestión sugiero la lectura de dos noticias publicadas por la revista Astronomía en su número 169-170 de julio-agosto 2013.

    En una de las noticias se habla del extraño comportamiento de una estrella de neutrones, 1E 22 + 586, situada a 10.000 años luz de distancia hacia Casiopea. Resulta que su rotación se fue frenando gradualmente unas ocho revoluciones por segundo. Al contrario de lo habitual, las estrellas suelen aumentar su revolución, ésta desacelera.

    La otra noticia tiene que ver con un posible agujero negro situado en la galaxia 4C + 29.30 que halla a 850 millones de años luz del planeta y cuya masa se calcula en 100 millones de soles. Las medidas se obtuvieron en rayos X por Chandra; en luz visible por Hubble; y en ondas de radio por VLA. La imagen adjunta a la noticia es espléndida, entre otras razones porque hay congruencia entre las tres medidas. Escribe el redactor que:

    “Los rayos X brillantes del centro de la imagen marcan un pozo de gas a millones de grados que rodea al agujero negro. Parte de este material puede llegar a ser consumido por el agujero negro, mientras que el remolino de gas magnetizado cercano al agujero negro podría, en cambio, desencadenar más salidas de chorros de radio”.

    doctor, cierto, lo del flogisto es curioso.

    • Sí, y lo más es que el artefacto fue construido desde una perspectiva totalmente racional y totalmente ajustada a los datos empíricos. Suele pensarse que los artefactos son patinetes con errores burdos y groseros de raíz, y no es así, suelen basarse (como todos los errores) en la ignorancia, y en nuestro trasfondo [de prejuicios] cultural, que “rellena” los huecos involuntariamente llevándonos a interpretaciones no ajustadas a las observaciones, pero que evidentemente nos parecen perfectamente lógicas… salvo por algún punto que tendemos a no considerar porque nos jode el juguete.

      Qué cosa más lógica que pensar que las ondas electromagnéticas se propagan a través de algo llamado éter. Lo absurdo es pensar que lo hagan a través del vacío, ¿no?
      Claro, el problema viene cuando realmente nos paramos a pensar qué coño tendría que ser ese “éter”. Pero vamos, el enfoque está perfecto, ¿a que sí?

      Pues esto lo mismo. Usted tiene un tocho de masa (o eso cree) en un volumen reducido (o eso parece), no tiene absolutamente ninguna prueba de que está comprimida más allá de cierto límite mágico. Pero vamos, el enfoque está perfecto, ¿a que sí?

      Yo pensaba que según el método, hasta que algo está perfectamente demostrado no sale de hipótesis. Todo lo de trabajo que se quiera, pero venderla como lo que no es… ¿le suena lo de la piel del oso, la caza…?

  14. “Qué cosa más lógica que pensar que las ondas electromagnéticas se propagan a través de algo llamado éter. Lo absurdo es pensar que lo hagan a través del vacío, ¿no? Claro, el problema viene cuando realmente nos paramos a pensar qué coño tendría que ser ese “éter”. Pero vamos, el enfoque está perfecto, ¿a que sí?”…

    Estamos de acuerdo, el vacío por definición poco explica ya que está vacío. Algunos filósofos de la naturaleza de la antigüedad tenían “horror vacui”, es decir, creían que el vacío no existía. Otros por el contrario necesitaban el vacío para explicar el movimiento de las partículas, si todo estuviese lleno las partículas no se moverían ni chocarían y difícilmente se explicaría la gravedad o acción a distancia.

    “Yo pensaba que según el método, hasta que algo está perfectamente demostrado no sale de hipótesis. Todo lo de trabajo que se quiera, pero venderla como lo que no es”…

    Bueno, no es así. El debate sobre el vacío es milenario pero llega un momento en que la física no debe enredarse en un debate eterno e inconcluso que no conduce a ninguna parte. Einstein agarró por el asa el hallazgo de Planck sobre los cuantos y dio un giro inesperado a la física moderna. ¿La mecánica cuántica resuelve todos los enigmas de la materia? No, no los resuelve pero ha supuesto un avance. ¿Hay pruebas firmes de los agujeros? No, no las hay, pero al menos sabemos que en los púlsares se dan condiciones extremas de gravedad y densidad que los hacen candidatos a AN.

  15. A bote pronto y sin ser un especialista, me parece haber leído que el postulado de de los AN surge de que por ahora conocemos 4 tipos de fuerza y sus respectivos valores y radio de influencia. De dichos datos conocidos se deduce que si juntamos cierta cantidad de masa en cierto radio, las demás fuerzas ya no son capaces de oponerse a la fuerza gravitatoria, con el resultado de que la masa se contrae hasta un punto adimensional formando una singularidad. Para oponerse a la existencia de dicho proceso habría que argumentar pq las otras fuerzas si son capaces de detenerlo o postular la existencia de una nueva fuerza y la manera de ser detectada tal y como ha ocurrido con las otras 4 que son las que explican que los AN son posibles.

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