Agujeros negros claros. El peligro de los agujeros negros. Un enorme agujero negro se encuentra en el centro de la galaxia de la Vía Láctea.
El otro día, Stephen Hawking alborotó a la comunidad científica al declarar que los agujeros negros no existen. Más bien, no son en absoluto lo que se pensaba anteriormente.
Según el investigador (que se describe en el trabajo “Preservación de la información y predicciones meteorológicas para agujeros negros”), lo que llamamos agujeros negros puede existir sin el llamado “horizonte de eventos”, más allá del cual nada puede escapar. Hawking cree que los agujeros negros retienen la luz y la información solo por un tiempo, y luego "escupen" al espacio, sin embargo, en una forma bastante distorsionada.
Hasta comunidad científica resúmenes nueva teoría, decidimos recordarle a nuestro lector lo que hasta ahora se ha considerado "hechos sobre agujeros negros". Entonces, hasta ahora se creía que:
Los agujeros negros obtuvieron su nombre porque absorben la luz que toca sus límites y no la refleja.
Formado en el momento en que una masa de materia suficientemente comprimida deforma el espacio y el tiempo, un agujero negro tiene una superficie determinada, denominada "horizonte de sucesos", que marca el punto de no retorno.
Los relojes corren más despacio cerca del nivel del mar que en estación Espacial, e incluso más lento cerca de los agujeros negros. Tiene algo que ver con la gravedad.
El agujero negro más cercano está a unos 1600 años luz de distancia.
Nuestra galaxia está plagada de agujeros negros, pero el más cercano teóricamente capaz de destruir nuestro humilde planeta está mucho más allá del nuestro. sistema solar.
Un enorme agujero negro se encuentra en el centro de la galaxia de la Vía Láctea.
Se encuentra a una distancia de 30 mil años luz de la Tierra, y su tamaño es más de 30 millones de veces el tamaño de nuestro Sol.
Los agujeros negros eventualmente se evaporan
Se cree que nada puede escapar de un agujero negro. La única excepción a esta regla es la radiación. Según algunos científicos, a medida que los agujeros negros emiten radiación, pierden masa. Como resultado de este proceso, el agujero negro puede desaparecer por completo.
Los agujeros negros tienen forma de esferas, no de embudos.
En la mayoría de los libros de texto, verá agujeros negros que parecen embudos. Esto se debe a que se ilustran desde la perspectiva de un pozo de gravedad. En realidad, son más como una esfera.
Cerca de un agujero negro todo está distorsionado
Los agujeros negros tienen la capacidad de deformar el espacio y, debido a que giran, la distorsión empeora a medida que giran.
Un agujero negro puede matar de una manera terrible
Si bien parece obvio que un agujero negro es incompatible con la vida, la mayoría de las personas piensan que simplemente serían aplastados allí. No es necesario. Lo más probable es que se estire hasta la muerte, porque la parte de su cuerpo que alcanzó primero el "horizonte de eventos" se verá significativamente afectada. Gran influencia gravedad.
Los agujeros negros no siempre son negros
Aunque son conocidos por su negrura, como dijimos antes, en realidad irradian ondas electromagnéticas.
Los agujeros negros no solo pueden destruir
Por supuesto, en la mayoría de los casos lo es. Sin embargo, existen numerosas teorías, estudios y sugerencias de que los agujeros negros pueden adaptarse para la energía y los viajes espaciales.
El descubrimiento de los agujeros negros no pertenece a Albert Einstein
Albert Einstein solo revivió la teoría de los agujeros negros en 1916. Mucho antes de eso, en 1783, un científico llamado John Mitchell desarrolló por primera vez esta teoría. Esto vino después de que se preguntó si la gravedad podría volverse tan fuerte que incluso las partículas de luz no podrían escapar.
Los agujeros negros están zumbando
Aunque el vacío en el espacio realmente no transmite ondas sonoras, si escucha con instrumentos especiales, puede escuchar los sonidos de la interferencia atmosférica. Cuando un agujero negro atrae algo, su horizonte de eventos acelera las partículas, hasta la velocidad de la luz, y producen un zumbido.
Los agujeros negros pueden generar los elementos necesarios para el origen de la vida
Los investigadores creen que los agujeros negros crean elementos a medida que se descomponen en partículas subatómicas. Estas partículas son capaces de crear elementos más pesados que el helio, como el hierro y el carbono, así como muchos otros necesarios para formar vida.
Los agujeros negros no solo "tragan", sino que también "escupen"
Los agujeros negros son conocidos por absorber cualquier cosa cercana a su horizonte de eventos. Después de que algo cae en un agujero negro, se comprime con una fuerza tan monstruosa que los componentes individuales se comprimen y finalmente se desintegran en partículas subatómicas. Algunos científicos sugieren que esta materia es luego expulsada de lo que se llama un "agujero blanco".
Cualquier asunto puede convertirse en un agujero negro.
Desde un punto de vista técnico, no solo las estrellas pueden convertirse en agujeros negros. Si las llaves de su automóvil se encogieran hasta un punto infinitesimal mientras conservaban su masa, su densidad alcanzaría niveles astronómicos y su gravedad aumentaría en una medida increíble.
Las leyes de la física fallan en el centro de un agujero negro
Según las teorías, la materia dentro de un agujero negro se comprime hasta una densidad infinita y el espacio y el tiempo dejan de existir. Cuando esto sucede, las leyes de la física se rompen, simplemente porque la mente humana es incapaz de imaginar un objeto que tenga volumen cero y densidad infinita.
Los agujeros negros determinan el número de estrellas
Según algunos científicos, la cantidad de estrellas en el universo está limitada por la cantidad de agujeros negros. Esto se debe a cómo afectan las nubes de gas y la formación de elementos en aquellas partes del universo donde nacen nuevas estrellas.
No hay fenómeno cósmico más fascinante en su belleza que los agujeros negros. Como saben, el objeto obtuvo su nombre debido al hecho de que puede absorber la luz, pero no puede reflejarla. Debido a la gran atracción, los agujeros negros absorben todo lo que está cerca de ellos: planetas, estrellas, desechos espaciales. Sin embargo, esto no es todo lo que se debe saber sobre los agujeros negros, ya que existen muchos hechos asombrosos a cerca de ellos. 
Los agujeros negros no tienen punto de no retorno
Durante mucho tiempo se creyó que todo lo que cae en la región de un agujero negro se queda en ella, pero el resultado de investigaciones recientes ha sido que después de un tiempo el agujero negro “escupe” todo el contenido al espacio, pero en un forma diferente a la original. El horizonte de sucesos, que se consideraba el punto de no retorno para objetos espaciales, resultó ser solo su refugio temporal, pero este proceso es muy lento. 
La Tierra está amenazada por un agujero negro
El sistema solar es solo una parte de una galaxia infinita, en la que hay una gran cantidad de agujeros negros. Resulta que la Tierra también está amenazada por dos de ellos, pero afortunadamente, están ubicados a una gran distancia, aproximadamente 1600 años luz. Fueron descubiertos en una galaxia que se formó como resultado de la fusión de dos galaxias. 
Los científicos vieron agujeros negros solo porque estaban cerca del sistema solar con la ayuda de un telescopio de rayos X, que es capaz de capturar Rayos X emitidos por estos objetos espaciales. Los agujeros negros, ya que están uno al lado del otro y prácticamente se fusionan en uno, recibieron un nombre: Chandra en honor al dios de la luna de la mitología hindú. Los científicos confían en que Chandra pronto se convertirá en uno debido a la enorme fuerza de la gravedad.
Los agujeros negros pueden desaparecer con el tiempo
Tarde o temprano, todo el contenido del agujero negro se escapa y solo queda la radiación. Al perder masa, los agujeros negros se vuelven más pequeños con el tiempo y luego desaparecen por completo. La muerte de un objeto espacial es muy lenta y, por lo tanto, es poco probable que alguno de los científicos pueda ver cómo el agujero negro disminuye y luego desaparece. Stephen Hawking argumentó que un agujero en el espacio es un planeta altamente comprimido, y con el tiempo se evapora, comenzando en los bordes de la distorsión. 
Los agujeros negros no tienen que verse negros
Los científicos argumentan que dado que un objeto espacial absorbe partículas de luz en sí mismo sin reflejarlas, un agujero negro no tiene color, solo cede su superficie: el horizonte de eventos. Con su campo gravitatorio, oscurece todo el espacio detrás de él, incluidos los planetas y las estrellas. Pero al mismo tiempo, debido a la absorción de planetas y estrellas en la superficie de un agujero negro en espiral debido a la enorme velocidad de movimiento de los objetos y la fricción entre ellos, aparece un resplandor, que puede ser más brillante que las estrellas. Esta es una colección de gases, polvo de estrellas y otras materias que son succionadas por un agujero negro. Además, en ocasiones, un agujero negro puede emitir ondas electromagnéticas y, por lo tanto, puede ser visible.
Los agujeros negros no se crean de la nada, su base es una estrella extinguida.
Las estrellas brillan en el espacio gracias a su suministro de combustible de fusión. Cuando termina, la estrella comienza a enfriarse, pasando gradualmente de una enana blanca a una negra. Dentro de la estrella enfriada, la presión comienza a disminuir. Bajo la influencia de la fuerza gravitacional, el cuerpo cósmico comienza a encogerse. La consecuencia de este proceso es que la estrella parece explotar, todas sus partículas se separan en el espacio, pero al mismo tiempo, las fuerzas gravitatorias siguen actuando, atrayendo a los objetos espaciales vecinos, que luego son absorbidos por ella, aumentando la potencia de los mismos. Agujero negro y su tamaño. 
agujero negro supermasivo
Un agujero negro, decenas de miles de veces más grande que el Sol, se encuentra en el mismo centro de la Vía Láctea. Los científicos lo llamaron Sagitario y se encuentra a cierta distancia de la Tierra 26.000 años luz. Esta región de la galaxia es extremadamente activa y absorbe todo lo que está cerca de ella con gran velocidad. También a menudo "escupe" estrellas apagadas. 
Sorprendente es el hecho de que la densidad media de un agujero negro, incluso considerando su enorme tamaño, puede incluso ser igual a la densidad del aire. Con un aumento en el radio del agujero negro, es decir, la cantidad de objetos capturados por él, la densidad del agujero negro se vuelve más pequeña y esto se explica por leyes simples de la física. Por lo tanto, los cuerpos más grandes del espacio pueden ser tan ligeros como el aire.
Agujero negro podría crear nuevos universos
No importa cuán extraño pueda parecer, especialmente en el contexto del hecho de que los agujeros negros en realidad absorben y, en consecuencia, destruyen todo lo que los rodea, los científicos están pensando seriamente que estos objetos espaciales pueden iniciar la aparición de un nuevo Universo. Entonces, como saben, los agujeros negros no solo absorben materia, sino que también pueden liberarla en ciertos períodos. Cualquier partícula que salió de un agujero negro puede explotar y este se convertirá en un nuevo Big Bang, y según su teoría, nuestro Universo apareció así, por lo tanto es posible que el sistema solar que existe hoy y en el que gira la Tierra, habitada por una gran cantidad de personas, una vez nació de un agujero negro masivo. 
El tiempo pasa muy lentamente cerca de un agujero negro.
Cuando un objeto se acerca a un agujero negro, sea cual sea su masa, su movimiento empieza a ralentizarse y esto se debe a que en el propio agujero negro el tiempo se ralentiza y todo sucede muy lentamente. Esto se debe a la enorme fuerza gravitacional que tiene un agujero negro. Al mismo tiempo, lo que sucede en el agujero negro en sí sucede lo suficientemente rápido, porque si el observador mirara el agujero negro desde un lado, le parecería que todos los procesos que tienen lugar en él avanzan lentamente, pero si se metió en su embudo, las fuerzas gravitatorias lo destrozarían instantáneamente.
Los agujeros negros siempre han sido uno de los objetos de observación más interesantes para los científicos. Al ser los objetos más grandes del Universo, son al mismo tiempo inaccesibles y completamente inaccesibles para la humanidad. Pasará mucho tiempo antes de que aprendamos sobre los procesos que ocurren cerca del "punto de no retorno". ¿Qué es un agujero negro en términos de ciencia?
Hablemos de los hechos que, sin embargo, se dieron a conocer a los investigadores como resultado de un largo trabajo..
1. Los agujeros negros en realidad no son negros.
Dado que los agujeros negros irradian ondas electromagnéticas, es posible que no se vean negros, sino bastante coloridos. Y se ve muy impresionante.
2. Los agujeros negros no absorben materia.
Entre los mortales comunes, existe el estereotipo de que un agujero negro es una enorme aspiradora que atrae el espacio circundante hacia sí mismo. No seamos tontos y tratemos de averiguar qué es realmente.
En general, (sin entrar en la complejidad física cuántica y la investigación astronómica), un agujero negro se puede representar como un objeto cósmico con un campo gravitatorio muy sobreestimado. Por ejemplo, si hubiera un agujero negro del mismo tamaño en lugar del Sol, entonces... no pasaría nada, y nuestro planeta seguiría girando en la misma órbita. Los agujeros negros "absorben" solo partes de la materia de las estrellas en forma de viento estelar inherente a cualquier estrella.
3. Los agujeros negros pueden generar nuevos universos
Por supuesto, este hecho suena como algo sacado de la ciencia ficción, especialmente porque no hay evidencia de la existencia de otros universos. Sin embargo, tales teorías están siendo estudiadas muy de cerca por los científicos.
si hablar lenguaje simple, entonces si al menos una constante física en nuestro mundo cambiara en una pequeña cantidad, perderíamos la posibilidad de existencia. La singularidad de los agujeros negros anula las leyes habituales de la física y puede (al menos en teoría) dar lugar a un nuevo universo que difiere en un sentido u otro del nuestro.
4. Los agujeros negros se evaporan con el tiempo
Como se mencionó anteriormente, los agujeros negros absorben el viento estelar. Además, se evaporan de forma lenta pero segura, es decir, ceden su masa al espacio circundante y luego desaparecen por completo. Este fenómeno fue descubierto en 1974 y recibió el nombre de radiación de Hawking, en honor a Stephen Hawking, quien hizo este descubrimiento al mundo. 
5. La respuesta a la pregunta "¿qué es un agujero negro?" fue predicha por Karl Schwarzschild
Como saben, el autor de la teoría de la relatividad asociada con - Albert Einstein. Pero el científico no prestó la debida atención al estudio de los cuerpos celestes, aunque su teoría podía y además predecía la existencia de agujeros negros. Así, Karl Schwarzschild se convirtió en el primer científico en aplicar la teoría general de la relatividad para justificar la existencia de un "punto de no retorno". 
Curiosamente, esto sucedió en 1915, justo después de que Einstein publicara su teoría general de la relatividad. Fue entonces cuando apareció el término "radio de Schwarzschild"; en términos generales, esta es la cantidad de fuerza con la que es necesario comprimir un objeto para que se convierta en un agujero negro. Sin embargo, esta no es una tarea fácil. Veamos por qué.
El hecho es que, en teoría, cualquier cuerpo puede convertirse en un agujero negro, pero bajo la influencia de un cierto grado de compresión sobre él. Por ejemplo, una fruta de maní podría convertirse en un agujero negro si tuviera la masa del planeta Tierra...
Dato curioso: los agujeros negros son únicos. cuerpos espaciales que tiene la capacidad de atraer la luz por gravedad.
6. Los agujeros negros deforman el espacio a su alrededor.
Imagina todo el espacio del universo en forma de disco de vinilo. Si le pones un objeto caliente encima, cambiará de forma. Lo mismo sucede con los agujeros negros. Su masa máxima atrae todo, incluidos los rayos de luz, por lo que el espacio que los rodea se curva.
7. Los agujeros negros limitan el número de estrellas en el universo
.... Después de todo, si las estrellas están encendidas -
¿Eso significa que alguien lo necesita?
V. V. Mayakovski
Por lo general, las estrellas completamente formadas son una nube de gases enfriados. La radiación de los agujeros negros no permite que las nubes de gas se enfríen y, por lo tanto, impide la formación de estrellas.
8. Los agujeros negros son las centrales eléctricas más avanzadas.
Los agujeros negros producen más energía que el Sol y otras estrellas. La razón de esto es el asunto que lo rodea. Cuando la materia cruza el horizonte de sucesos alta velocidad, se calienta en la órbita de un agujero negro hasta el límite alta temperatura. Este fenómeno se denomina radiación de cuerpo negro.
Dato interesante: en el proceso de fusión nuclear, el 0,7% de la materia se convierte en energía. ¡Cerca de un agujero negro, el 10% de la materia se convierte en energía!
9. ¿Qué sucede si caes en un agujero negro?
Los agujeros negros "estiran" los cuerpos que están junto a ellos. Como resultado de este proceso, los objetos comienzan a parecerse a los espaguetis (incluso hay un término especial: "espaguetis" =).
Aunque este hecho pueda parecer cómico, tiene su propia explicación. Esto sucede gracias a principio físico fuerzas de atraccion Tomemos el cuerpo humano como ejemplo. Mientras estamos en el suelo, nuestras piernas están más cerca del centro de la Tierra que nuestra cabeza, por lo que se atraen con más fuerza. En la superficie de un agujero negro, las patas son atraídas al centro del agujero negro mucho más rápido y, por lo tanto, parte superior el cuerpo simplemente no les sigue el ritmo. Conclusión: ¡espaguetización!
10. En teoría, cualquier objeto puede convertirse en un agujero negro
E incluso el sol. Lo único que evita que el sol se convierta en absolutamente cuerpo negro es la fuerza de gravedad. En el centro de un agujero negro, es muchas veces más fuerte que en el centro del Sol. En este caso, si nuestra luminaria se comprimiera a cuatro kilómetros de diámetro, bien podría convertirse en un agujero negro (debido a la gran masa).
Pero eso es en teoría. En la práctica, se sabe que los agujeros negros aparecen solo como resultado del colapso de estrellas súper grandes, que superan la masa del Sol entre 25 y 30 veces.
11. Los agujeros negros ralentizan el tiempo cerca de ellos.
La tesis principal de este hecho es que a medida que nos acercamos al horizonte de sucesos, el tiempo se ralentiza. Este fenómeno se puede ilustrar utilizando la "paradoja de los gemelos", que a menudo se utiliza para explicar las disposiciones de la teoría de la relatividad.
La idea principal es que uno de los hermanos gemelos vuela al espacio, mientras que el otro permanece en la Tierra. Al regresar a casa, el gemelo se encuentra con que su hermano ha envejecido más que él, pues al moverse a una velocidad cercana a la de la luz, el tiempo comienza a ir más lento. 
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Quizás pienses que una persona que ha caído en un agujero negro está esperando una muerte instantánea. En realidad, su destino puede resultar mucho más sorprendente, dice el corresponsal.
¿Qué te sucederá si caes dentro de un agujero negro? ¿Tal vez piensas que serás aplastado o, por el contrario, hecho pedazos? Pero en realidad, todo es mucho más extraño.
En el momento en que caigas en el agujero negro, la realidad se dividirá en dos. En una realidad, serás incinerado instantáneamente, en la otra, te sumergirás vivo e ileso en las profundidades del agujero negro.
Dentro de un agujero negro, las leyes de la física que nos son familiares no se aplican. Según Albert Einstein, la gravedad curva el espacio. Así, en presencia de un objeto de suficiente densidad, el continuo espacio-tiempo a su alrededor puede deformarse tanto que se forma un agujero en la realidad misma.
Una estrella masiva que ha consumido todo su combustible puede convertirse exactamente en el tipo de materia superdensa necesaria para la aparición de una sección tan curva del universo. Una estrella que colapsa por su propio peso se arrastra a lo largo del continuo espacio-tiempo a su alrededor. El campo gravitatorio se vuelve tan fuerte que incluso la luz ya no puede escapar de él. Como resultado, el área en la que se encontraba previamente la estrella se vuelve absolutamente negra: este es el agujero negro.
Derechos de autor de la imagen Thinkstock Captura de imagen Nadie sabe realmente lo que sucede dentro de un agujero negro.La superficie exterior de un agujero negro se llama horizonte de sucesos. Este es un límite esférico en el que se alcanza un equilibrio entre la fuerza del campo gravitatorio y los esfuerzos de la luz que intentan escapar del agujero negro. Si cruzas el horizonte de eventos, será imposible escapar.
El horizonte de sucesos irradia energía. Debido a los efectos cuánticos, surgen corrientes de partículas calientes que irradian hacia el Universo. Este fenómeno se llama radiación de Hawking, en honor al físico teórico británico Stephen Hawking, quien lo describió. A pesar de que la materia no puede escapar del horizonte de eventos, el agujero negro, sin embargo, se "evapora"; con el tiempo, finalmente perderá su masa y desaparecerá.
A medida que nos adentramos más en el agujero negro, el espacio-tiempo continúa curvándose y se vuelve infinitamente curvo en el centro. Este punto se conoce como la singularidad gravitatoria. El espacio y el tiempo dejan de tener ningún significado en él, y todas las leyes de la física que conocemos, para cuya descripción son necesarios estos dos conceptos, ya no se aplican.
Nadie sabe qué le espera exactamente a una persona que ha caído en el centro de un agujero negro. ¿Otro universo? ¿Olvido? Pared posterior biblioteca, como en la película de ciencia ficción estadounidense "Interstellar"? Es un misterio.
Razonemos, usando tu ejemplo, sobre lo que sucede si accidentalmente caes en un agujero negro. En este experimento, estará acompañado por un observador externo, llamémoslo Anna. Entonces Anna, a una distancia segura, observa con horror cómo te acercas al borde del agujero negro. Desde su punto de vista, los acontecimientos se desarrollarán de una forma muy extraña.
A medida que te acercas al horizonte de sucesos, Anna verá que te estiras a lo largo y te estrechas a lo ancho, como si te estuviera mirando a través de una lupa gigante. Además, cuanto más se acerque al horizonte de sucesos, más sentirá Anna que su velocidad está disminuyendo.
Derechos de autor de la imagen Thinkstock Captura de imagen En el centro de un agujero negro, el espacio es infinitamente curvo.No podrá gritarle a Anna (ya que no se transmite ningún sonido en el vacío), pero puede intentar señalarle en código Morse usando la linterna de su iPhone. Sin embargo, sus señales lo alcanzarán a intervalos crecientes, y la frecuencia de la luz emitida por la linterna se desplazará hacia la parte roja (longitud de onda larga) del espectro. Así es como se verá: "Orden, en orden, en orden, en orden...".
Cuando llegues al horizonte de eventos, desde el punto de vista de Anna, te congelarás en el lugar, como si alguien hubiera detenido la reproducción. Permanecerás inmóvil, estirado sobre la superficie del horizonte de sucesos, y un calor cada vez mayor comenzará a apoderarse de ti.
Desde el punto de vista de Anna, el estiramiento del espacio, la detención del tiempo y el calor de la radiación de Hawking te matarán lentamente. Antes de cruzar el horizonte de sucesos y adentrarse en las profundidades del agujero negro, quedarán cenizas.
Pero no se apresure a ordenar un servicio conmemorativo: olvidemos a Anna por un tiempo y veamos esta terrible escena desde su punto de vista. Y desde tu punto de vista, sucederá algo aún más extraño, es decir, absolutamente nada especial.
Vuelas directamente a uno de los puntos más siniestros del universo sin experimentar la menor sacudida, sin mencionar el estiramiento del espacio, la dilatación del tiempo o el calor de la radiación. Esto se debe a que estás en caída libre y, por lo tanto, no sientes tu propio peso: esto es lo que Einstein llamó la "mejor idea" de su vida.
De hecho, el horizonte de sucesos no es una pared de ladrillos en el espacio, sino un fenómeno condicionado por el punto de vista del observador. Un observador que permanece fuera del agujero negro no puede ver el interior a través del horizonte de sucesos, pero ese es su problema, no el tuyo. Desde tu punto de vista, no hay horizonte.
Si las dimensiones de nuestro agujero negro fueran más pequeñas, realmente te encontrarías con un problema: la gravedad actuaría sobre tu cuerpo de manera desigual y te convertirías en pasta. Pero afortunadamente para ti, este agujero negro es grande, millones de veces más masivo que el Sol, por lo que la fuerza gravitacional es lo suficientemente débil como para ser insignificante.
Derechos de autor de la imagen Thinkstock Captura de imagen No puedes regresar y salir de un agujero negro, al igual que ninguno de nosotros puede viajar en el tiempo.Dentro de un agujero negro lo suficientemente grande, incluso puedes vivir el resto de tu vida con bastante normalidad hasta que mueres en una singularidad gravitacional.
Puede preguntarse, ¿qué tan normal puede ser la vida de una persona, en contra de su voluntad, siendo arrastrada a un agujero en el continuo espacio-tiempo sin posibilidad de salir?
Pero si lo piensas, todos conocemos este sentimiento, solo en relación con el tiempo y no con el espacio. El tiempo solo avanza y nunca retrocede, y realmente nos arrastra contra nuestra voluntad, dejándonos sin posibilidad de volver al pasado.
Esto no es solo una analogía. Los agujeros negros doblan el continuo espacio-tiempo hasta tal punto que dentro del horizonte de eventos, el tiempo y el espacio se invierten. En cierto sentido, no es el espacio lo que te atrae hacia la singularidad, sino el tiempo. No puedes regresar y salir de un agujero negro, al igual que ninguno de nosotros puede viajar al pasado.
Quizás ahora te estés preguntando qué le pasa a Anna. Vuelas al espacio vacío de un agujero negro y estás bien, y ella llora tu muerte, afirmando que fuiste incinerado por la radiación de Hawking desde el exterior del horizonte de eventos. ¿Está alucinando?
De hecho, la afirmación de Anna es perfectamente cierta. Desde su punto de vista, de hecho estás frito en el horizonte de eventos. Y no es una ilusión. Anna puede incluso recoger tus cenizas y enviárselas a tu familia.
Derechos de autor de la imagen Thinkstock Captura de imagen El horizonte de sucesos no es una pared de ladrillos, es permeableEl hecho es que, de acuerdo con las leyes de la física cuántica, desde el punto de vista de Anna, no se puede cruzar el horizonte de eventos y debe permanecer en el exterior del agujero negro, ya que la información nunca se pierde irremediablemente. Toda la información responsable de su existencia debe permanecer en la superficie exterior del horizonte de sucesos; de lo contrario, desde el punto de vista de Anna, se violarán las leyes de la física.
Por otro lado, las leyes de la física también requieren que vueles a través del horizonte de sucesos vivo e ileso, sin encontrarte con partículas calientes o cualquier otro fenómenos inusuales. De lo contrario, se violará la teoría general de la relatividad.
Entonces, las leyes de la física quieren que estés tanto fuera del agujero negro (como un montón de cenizas) como dentro (sano y salvo) al mismo tiempo. Y un punto más importante: según principios generales mecánica cuántica, la información no se puede clonar. Debe estar en dos lugares al mismo tiempo, pero solo en una instancia.
Los físicos llaman a este fenómeno paradójico el término "desaparición de información en un agujero negro". Afortunadamente, en la década de 1990 Los científicos lograron resolver esta paradoja.
El físico estadounidense Leonard Susskind se dio cuenta de que realmente no hay paradoja, ya que nadie verá tu clonación. Anna observará uno de tus especímenes y tú observarás el otro. Tú y Anna nunca se volverán a ver y no podrán comparar observaciones. Y no hay un tercer observador que pueda observarte desde fuera y desde dentro del agujero negro al mismo tiempo. Por lo tanto, las leyes de la física no se violan.
A menos que desee saber cuál de sus instancias es real y cuál no. ¿Estás realmente vivo o muerto?
Derechos de autor de la imagen Thinkstock Captura de imagen ¿La persona volará ilesa a través del horizonte de sucesos o chocará contra una pared de fuego?La cosa es que no hay "realidad". La realidad depende del observador. Existe un "realmente" desde el punto de vista de Anna y un "realmente" desde su punto de vista. Eso es todo.
Casi todos. En el verano de 2012, los físicos Ahmed Almheiri, Donald Marolph, Joe Polchinski y James Sully, conocidos colectivamente por el acrónimo en inglés de sus apellidos AMPS, propusieron experimento mental, que amenazó con anular nuestra comprensión de los agujeros negros.
Según los científicos, la resolución de la contradicción propuesta por Süsskind se basa en que el desacuerdo en la valoración de lo que ocurre entre tú y Anna está mediado por el horizonte de sucesos. No importa si Anna realmente vio morir a uno de sus dos especímenes en el fuego de la radiación de Hawking, porque el horizonte de sucesos le impidió ver a su segundo espécimen volando profundamente en el agujero negro.
Pero, ¿y si Anna tuviera una manera de averiguar qué está pasando al otro lado del horizonte de sucesos sin cruzarlo?
La relatividad general nos dice que esto es imposible, pero la mecánica cuántica desdibuja un poco las reglas estrictas. Anna podría haber mirado más allá del horizonte de sucesos con lo que Einstein llamó "acción espeluznante de largo alcance".
Estamos hablando de entrelazamiento cuántico, un fenómeno en el que los estados cuánticos de dos o más partículas separadas por el espacio se vuelven misteriosamente interdependientes. Estas partículas ahora forman un todo único e indivisible, y la información necesaria para describir este todo no está contenida en esta o aquella partícula, sino en la relación entre ellas.
La idea planteada por AMPS es la siguiente. Supongamos que Anna recoge una partícula cerca del horizonte de sucesos, llamémosla partícula A.
Si su versión de lo que te sucedió es cierta, es decir, te mató la radiación de Hawking en el exterior del agujero negro, entonces la partícula A debe estar interconectada con otra partícula, B, que también debe estar en el exterior del evento. horizonte.
Derechos de autor de la imagen Thinkstock Captura de imagen Los agujeros negros pueden atraer materia de estrellas cercanasSi su visión de los acontecimientos corresponde a la realidad, y está vivo y bien con en el interior, entonces la partícula A debe estar interconectada con la partícula C, ubicada en algún lugar dentro del agujero negro.
La belleza de esta teoría es que cada una de las partículas solo puede estar interconectada con otra partícula. Esto significa que la partícula A está conectada con la partícula B o con la partícula C, pero no con ambas al mismo tiempo.
Así que Anna toma su partícula A y la pasa por su máquina decodificadora de entrelazamiento, que da la respuesta si esta partícula está relacionada con la partícula B o la partícula C.
Si la respuesta es C, su punto de vista ha prevalecido violando las leyes de la mecánica cuántica. Si la partícula A está conectada a la partícula C, que se encuentra en las profundidades de un agujero negro, Anna pierde para siempre la información que describe su interdependencia, lo que contradice la ley cuántica, según la cual la información nunca se pierde.
Si la respuesta es B, entonces, contrariamente a los principios de la relatividad general, Anna tiene razón. Si la partícula A está unida a la partícula B, realmente has sido incinerado por la radiación de Hawking. En lugar de volar a través del horizonte de sucesos, como requiere la relatividad, chocaste contra una pared de fuego.
Así que volvemos a la pregunta con la que comenzamos: ¿qué le sucede a una persona que se mete dentro de un agujero negro? ¿Volará a través del horizonte de sucesos ileso gracias a la realidad de que milagrosamente depende del observador, o choca contra una pared de fuego ( negroagujeroscortafuegos, que no debe confundirse con el término informáticocortafuegos, "cortafuegos", software que protege su computadora en la red de intrusiones no autorizadas - Ed.)?
Nadie sabe la respuesta a esta pregunta, uno de los temas más controvertidos de la física teórica.
Durante más de 100 años, los científicos han estado tratando de reconciliar los principios de la relatividad general y la física cuántica, con la esperanza de que al final prevalezca uno u otro. La resolución de la paradoja del "muro de fuego" debería responder a la pregunta de cuál de los principios prevaleció y ayudar a los físicos a crear una teoría integral.
Derechos de autor de la imagen Thinkstock Captura de imagen ¿O tal vez la próxima vez envíe a Anna a un agujero negro?La solución a la paradoja de la desaparición de la información puede estar en la máquina descifradora de Anna. Es extremadamente difícil determinar con qué otra partícula la partícula A está interconectada. Los físicos Daniel Harlow de la Universidad de Princeton en Nueva Jersey y Patrick Hayden, ahora en la Universidad de Stanford en California, se preguntaron cuánto tiempo tomaría.
En 2013, calcularon que incluso con la computadora mas rapida, que es posible crear de acuerdo con las leyes físicas, a Anna le llevaría mucho tiempo descifrar la relación entre las partículas, tanto que para cuando obtenga la respuesta, el agujero negro se habrá evaporado hace mucho tiempo.
Si es así, es probable que Anna simplemente no esté destinada a saber de quién es el punto de vista verdadero. En este caso, ambas historias seguirán siendo ciertas al mismo tiempo, la realidad dependerá del observador y no se violará ninguna de las leyes de la física.
Además, la conexión entre cálculos altamente complejos (que nuestro observador, aparentemente, no es capaz de hacer) y el continuo espacio-tiempo puede incitar a los físicos a algunas nuevas reflexiones teóricas.
Por lo tanto, los agujeros negros no son solo objetos peligrosos en el camino de las expediciones interestelares, sino también laboratorios teóricos en los que las más mínimas variaciones en las leyes físicas crecen hasta tal tamaño que ya no pueden ser despreciadas.
Si en algún lugar acecha verdadera naturaleza realidad, lo mejor es buscarlo en los agujeros negros. Pero si bien no tenemos una comprensión clara de qué tan seguro es el horizonte de eventos para los humanos, es más seguro observar las búsquedas desde el exterior. En casos extremos, puedes enviar a Anna al agujero negro la próxima vez; ahora es su turno.
Todo el mundo sabe que en el espacio hay estrellas, planetas, asteroides y cometas que se pueden observar a simple vista o mediante un telescopio. También se sabe que hay objetos espaciales especiales: agujeros negros.Una estrella puede convertirse en un agujero negro al final de su vida. Durante esta transformación, la estrella se comprime muy fuertemente, mientras que su masa se conserva. La estrella se convierte en una bola pequeña pero muy pesada. Si asumimos que nuestro planeta Tierra se convierte en un agujero negro, entonces su diámetro en este estado será de solo 9 milímetros. Pero la Tierra no podrá convertirse en un agujero negro, porque en el núcleo de los planetas tienen lugar reacciones completamente diferentes, no las mismas que en las estrellas.
Asi que compresión fuerte y la densificación de una estrella proviene del hecho de que, bajo la influencia de reacciones termonucleares en el centro de la estrella, su fuerza de atracción aumenta considerablemente y comienza a atraer la superficie de la estrella hacia su centro. Gradualmente, la velocidad a la que la estrella se contrae aumenta y finalmente comienza a superar la velocidad de la luz. Cuando una estrella alcanza este estado, deja de brillar porque las partículas de luz, los cuantos, no pueden vencer la fuerza de atracción. Una estrella en este estado deja de emitir luz, permanece "dentro" del radio gravitacional, el límite dentro del cual todos los objetos son atraídos hacia la superficie de la estrella. Los astrónomos llaman a este límite el horizonte de eventos. Y más allá de este límite, la fuerza de atracción calabozo disminuye Dado que las partículas de luz no pueden superar el límite gravitacional de una estrella, un agujero negro solo puede detectarse con instrumentos, por ejemplo, si por alguna razón desconocida una nave espacial u otro cuerpo (un cometa o un asteroide) comienza a cambiar su trayectoria, entonces la mayoría probablemente estuvo bajo la influencia de las fuerzas gravitatorias de un agujero negro. Un objeto espacial controlado en tal situación debe encender urgentemente todos los motores y abandonar la zona de atracción peligrosa, y si no hay suficiente energía, inevitablemente será tragado por un agujero negro.
Si el Sol pudiera convertirse en un agujero negro, entonces los planetas del sistema solar estarían dentro del radio gravitacional del Sol y los atraería y absorbería. Por suerte para nosotros, esto no sucederá. solo las estrellas muy grandes y masivas pueden convertirse en un agujero negro. El sol es demasiado pequeño para eso. En el proceso de evolución, lo más probable es que el Sol se convierta en una enana negra extinta. Otros agujeros negros que ya están en el espacio para nuestro planeta y terrestres naves espaciales no son peligrosos, están demasiado lejos de nosotros.
En la popular serie "The Big Bang Theory", que puedes ver, no aprenderás los secretos de la creación del Universo ni las causas de los agujeros negros en el espacio. Los personajes principales son apasionados por la ciencia y trabajan en el departamento de física de la universidad. Constantemente se meten en varias situaciones ridículas que son divertidas de ver.