11 de julio de 2020
4 de junio de 2020

Teorizan que los agujeros negros operan como hologramas

Teorizan que los agujeros negros operan como hologramas
Primera imagen real en la historia de un agujero negro supermasivo ubicado en el centro de la galaxia M87 - EVENT HORIZON TELESCOPE

MADRID, 4 Jun. (EUROPA PRESS) -

Los agujeros negros podrían ser como hologramas, en los que toda la información para producir una imagen tridimensional se codifica en una superficie bidimensional, de acuerdo con una nueva investigación que une dos teorías discordantes publicada en Physical Review X.

Como afirman las teorías cuánticas, los agujeros negros podrían ser increíblemente complejos y concentrar una enorme cantidad de información en dos dimensiones, como los discos duros más grandes que existen en la naturaleza. Esta idea se alinea con la teoría de la relatividad de Einstein, que describe los agujeros negros como tridimensionales, simples, esféricos y lisos, como se muestra en la primera imagen de un agujero negro que circuló en 2019. En resumen, los agujeros negros parecen ser tridimensionales , al igual que los hologramas.

Para los científicos, los agujeros negros plantean desafíos teóricos formidables por muchas razones. Son, por ejemplo, excelentes representantes de las grandes dificultades de la física teórica para unir los principios de la teoría general de la relatividad de Einstein con los de la física cuántica de la gravedad. Según la relatividad, los agujeros negros son cuerpos simples sin información. Según la física cuántica, como teorizaron Jacob Bekenstein y Stephen Hawking, son los sistemas existentes más complejos porque se caracterizan por una enorme entropía, que mide la complejidad de un sistema y, en consecuencia, contienen mucha información.

Para estudiar los agujeros negros, los dos autores del nuevo estudio, Francesco Benini y Paolo Milan --profesor e investigador, respectivamente, de SISSA (International School of Advanced Studies) y el INFN (Instituto Nazionale de Fisica Nucleare)-- utilizaron una idea establecida hace 30 años llamada principio holográfico. Los investigadores escriben: "Este principio revolucionario y algo contraintuitivo propone que el comportamiento de la gravedad en una región determinada del espacio puede describirse alternativamente en términos de un sistema diferente, que vive solo a lo largo del borde de esa región y, por lo tanto, en una dimensión menos . Y, lo que es más importante, en esta descripción alternativa (llamada holográfica), la gravedad no aparece explícitamente. En otras palabras, el principio holográfico nos permite describir la gravedad usando un lenguaje que no contiene gravedad, evitando así la fricción con la mecánica cuántica ".

Lo que Benini y Milán han hecho es aplicar la teoría del principio holográfico a los agujeros negros. De esta manera, sus misteriosas propiedades termodinámicas se han vuelto más comprensibles: al centrarse en predecir que estos cuerpos tienen una gran entropía y observarlos en términos de mecánica cuántica, puede describirlos como un holograma: tienen dos dimensiones, en las que la gravedad desaparece, pero reproducen un objeto en tres dimensiones.

Este estudio es solo, según sus autores, el primer paso hacia una comprensión más profunda de estos cuerpos cósmicos y de las propiedades que los caracterizan cuando la mecánica cuántica se cruza con la relatividad general.