Los agujeros negros no pueden arrojar basura sobre lo que tragan, y eso es un problema

Aaron Horowitz/imágenes falsas

Tres números.

Sólo tres números. eso es todo lo que se necesita para describir el agujero negro en la relatividad general de manera completa, inequívoca, 100 por ciento. Si le digo la masa, la carga eléctrica y el giro (es decir, el momento angular) del agujero negro, hemos terminado. Eso es todo lo que sabremos sobre él y todo lo que necesitaremos para describir sus características.

Esos tres números nos permiten calcular todo sobre cómo el agujero negro interactuará con su entorno, cómo reaccionarán los objetos a su alrededor y cómo evolucionará el agujero negro en el futuro.

A pesar de sus feroces habilidades gravitatorias y su naturaleza exótica y profana, los agujeros negros son sorprendentemente simples. Si te doy dos agujeros negros con exactamente la misma masa, carga y giro, no podrás distinguirlos. Si cambiara sus lugares sin que miraras, no sabrías que lo hice.

Esto también significa que cuando ves un agujero negro completamente formado, no tienes idea de qué lo creó. Cualquier combinación de masa comprimida en un volumen lo suficientemente pequeño podría hacer el trabajo. Podría ser el núcleo superdenso de una estrella moribunda. Podría haber sido una camada demasiado densa de adorables gatitos que han sido olvidados.

Mientras la masa, la carga y el espín sean los mismos, la historia es irrelevante. No se ha conservado información sobre el material original que creó el agujero negro. O lo hace.

Articulos de incorporación

«Información» es un término un poco cargado. puede tomar diferentes definiciones dependiendo de a quién le preguntes y cuál sea el estado de ánimo. En física, el concepto de información está estrechamente relacionado con nuestra comprensión de cómo evolucionan los sistemas físicos y cómo construimos nuestras teorías de la física.

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Nos gusta pensar que la física es un paradigma relativamente útil para comprender el Universo en el que vivimos. Una de las formas en que la física es útil es su poder predictivo. Si les doy una lista de toda la información sobre un sistema, debería poder aplicar mis leyes y teorías de la física para decirles cómo evolucionará ese sistema. Lo opuesto también es cierto. Si les digo el estado del sistema ahora, pueden hacer todos los cálculos al revés para averiguar cómo llegó el sistema a su estado actual.

Estos dos conceptos se conocen como determinismo (Puedo predecir el futuro) y reversibilidad (Puedo leer el pasado) y son básicamente el núcleo fundamental de la física. Si nuestras teorías de la física no tuvieran estas propiedades, no seríamos capaces de hacer mucho trabajo.

Estos dos conceptos también se aplican a la mecánica cuántica. Sí, la mecánica cuántica impone límites estrictos a lo que podemos medir sobre el Universo, pero eso no significa que todas las apuestas estén canceladas. En cambio, podemos simplemente reemplazar el estado clásico claramente definido con un estado cuántico más nebuloso y continuar con nuestras vidas; el estado cuántico evoluciona de acuerdo con la ecuación de Schrödinger, que admite tanto el determinismo como la reversibilidad, así que estamos todos bien.

La información no se pierde al quemar el libro. simplemente está en mal estado.

Este doble golpe de determinismo y reversibilidad significa que, en términos de física, la información debe conservarse a lo largo de cualquier proceso. No se puede crear ni destruir. si añadimos o eliminamos información de cualquier manera, no podríamos predecir el futuro ni leer el pasado. Cualquier pérdida o ganancia significa que falta información o hay información adicional, por lo que toda la física se desmoronará.

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Hay muchos procesos que a aparecer destruir información, pero eso es solo porque no estamos observando lo suficientemente de cerca. Tomemos, por ejemplo, la quema de libros. Si te doy un montón de cenizas, esto sería irreversible. no hay forma de que puedas volver a armar el libro. Pero si tienes a tu disposición un microscopio suficientemente potente (y mucha paciencia) y puedes verme quemar el libro, puedes, al menos en principio, lo cual es lo suficientemente bueno, observar y seguir el movimiento. cada molécula en el proceso. Luego puedes invertir todos esos movimientos y todas esas interacciones para reconstruir el libro. La información no se pierde al quemar el libro. simplemente está en mal estado.

En la visión tradicional y clásica de los agujeros negros, todo este asunto de la información no es un problema en absoluto. La información involucrada en la construcción de un agujero negro simplemente está bloqueada detrás del horizonte de eventos, el límite unilateral de la superficie del agujero negro que lo hace tan único. Una vez allí, la información nunca más se volverá a ver en este Universo. Si un agujero negro se formó a partir de estrellas moribundas o gatitos aplastados no significa; en la práctica negocio Puede que la información no se destruya, pero siempre está oculta a nuestras miradas indiscretas.

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