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Fuente de imagen: NASA
Un reflejo de un agujero negro hecho por la NASA.
Aunque sus propias teorías sugirieron su existencia, incluso el propio Albert Einstein pensó que serían difíciles de encontrar en la práctica.
Los agujeros, estos centros de extrema gravedad en las profundidades del universo, han sido durante años uno de los temas que más dolor de cabeza e incertidumbre ha causado entre los astrónomos.
Este martes, la Real Academia Sueca de Ciencias decidió reconocer a través de las tres autoridades a quienes se han dedicado a lo largo de los años a estos extraños cuerpos que escapan incluso a esa imaginación.
Roger Penrose de Gran Bretaña, Reinhard Genzel de Alemania y Andrea Gez de Estados Unidos recibirán el Premio Nobel de Física en diciembre por sus descubrimientos sobre los agujeros negros.
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El Premio Nobel de Física fue otorgado a tres científicos que estudiaron los agujeros negros.
«En el caso de Ganzeli ելի Gezi, su contribución es que han podido demostrar mediante observaciones astronómicas la existencia de un agujero negro ultrabrillante en el centro de nuestra galaxia», dijo a BBC Mundo. Eduard Lararagaga, físico teórico պրոֆես Profesor del Observatorio Nacional de Columbia.
“En el caso de Penrose, aunque entendemos que la Academia lo está premiando por el problema de los agujeros, su contribución a la física va mucho más allá”, agregó.
Según el físico colombiano, fueron las ecuaciones y teorías de Penrose las que ayudaron a los científicos hace más de medio siglo a comprender que los agujeros negros en la teoría de la relatividad general de Einstein eran realmente posibles.
«Aunque la teoría de la relatividad general se remonta a 1916, no se discutió ampliamente hasta la década de 1950, porque incluso Einstein pensó que los agujeros no podían ser posibles en la naturaleza debido a sus extrañas propiedades», recuerda. ,
El físico colombiano dice que en la década de 1950, algunos de los estudiantes de Einstein comenzaron a hacer algunos cálculos para explicar cómo una estrella puede crear un hueco cuando muere.
“Sin embargo, los cálculos que se hicieron en ese momento se basaron en el supuesto de que la estrella es completamente esférica, pero esto es una idealización del problema, porque en realidad las estrellas no son así”, dice Lararaga.
«Lo que está haciendo Penrose muestra que incluso las estrellas que no tenían un comportamiento esférico completo pero que tenían trastornos podrían sufrir un proceso de colapso que hubiera llevado a la formación de un agujero negro», agregó.
Así, dice, la teoría de Penrose demostró la posibilidad de la existencia de estos objetos incomprensibles en la naturaleza.
De izquierda a derecha: Roger Penrose, Reinhard Genzel և Andrea Gez.
Según el académico colombiano, Penrose también hizo su aporte a la física con importantes desarrollos en la gravedad o la cosmología, pero su aporte al estudio de los agujeros negros no determinó su origen.
El premio Nobel británico ahora cree que hay cierta «singularidad» en algunas partes del universo, especialmente en el centro de los agujeros negros, que de alguna manera cuestiona todas las leyes de la física.
Años más tarde, su alumno aplicaría su teorema de unicidad, Stephen Hawkingpara comprender el momento prehistórico del Big Bang.
Unicidad
Según Larrañaga, Penrose empezó a darse cuenta de que hay ciertos puntos o condiciones espacio-temporales en los que la física deja de funcionar.
Es decir, donde las leyes que pensamos que son universales no funcionan.
«Por ejemplo, este agujero. Sabes que el agujero es un objeto muy atractivo. ¿Por qué es tan atractivo? Porque tiene una gran masa. Y resulta que esta masa se concentra en una región muy pequeña. Eso es todo. la masa fue a un punto. “Entonces en ese momento la gravedad es infinita, la densidad es infinita, muchas otras cantidades físicas pasan por el infinito”, explica.
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Los agujeros son tan pesados que ni siquiera dejan escapar la luz.
Según el científico, cuando esto sucede, estos «infinitos» no pueden ser regulados por las matemáticas ordinarias. «Cualquier igualdad relacionada con el infinito deja de tener sentido», dijo.
Esto, dice, crea esas «singularidades» de vez en cuando.
“Es el punto del universo donde, por alguna razón, las ecuaciones de la física dejan de funcionar. «Por lo general, esto se debe a que las cantidades físicas, como la masa o la densidad, aumentan hasta el infinito», dice.
Esto es lo que sucede, dice el científico, en el centro de los agujeros negros.
Allí «se acumula toda la masa, por lo que la densidad es infinita». «En ese momento, las ecuaciones de la relatividad general no funcionan», dijo.
Según Larrañaga, la singularidad es el punto central de esos puntos negros donde se concentra toda la masa.
“Es el corazón, el núcleo del agujero negro, donde la densidad es infinita, por eso las ecuaciones de la física no funcionan, porque donde aparece la densidad, todo crece. Entonces las ecuaciones dejan de funcionar ”, dice.
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Los investigadores creen que solo el colapso directo del material podría explicar agujeros de masa tan grandes.
El físico de Columbus recuerda que este enfoque fue fundamental porque ayudó a comprender tanto los agujeros como los procesos cosmológicos, como Big Bang,
Sin embargo, explica que su complejidad y lo que conlleva para la física es tal que muchos científicos cuestionan su existencia.
«Hay muchos físicos hoy en día que creen que no hay unicidad, porque si las aceptamos, las leyes de la física colapsarán allí», dijo.
«Entonces, Cuando nosotros, como físicos, aceptamos la singularidad, aceptamos que la física tiene un límite.«
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