Stephen hawking, los agujeros negros a la Teoría del todo

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Stephen hawking, los agujeros negros a la Teoría del todo

Las teorías e ideas más importantes formuladas por el astrofísico Stephen Hawking durante su larga y apasionada carrera científica.

Stephen Hawking, una de las mentes más brillantes de la era moderna, se marchó a la edad de 76 años en Cambridge, Inglaterra, después de pasar toda una vida desentrañando los misterios del Universo que tanto le fascinaban. El astrofísico, matemático y cosmólogo británico, que se convirtió en un verdadero icono -sin duda el científico más famoso de la vida en el mundo- nos ha dejado un legado de importantes descubrimientos, teorías e ideas, especialmente sobre los agujeros negros, el campo que lo hizo famoso. He aquí una lista de los que lo han consagrado como uno de los “genios” de nuestro tiempo, también conocido por su lucha contra la esclerosis lateral amiotrófica, con la que ha vivido desde su juventud.

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El Big Bang es como un agujero negro al revés, dijo Stephen hawking

Bajo la guía del cosmólogo Dennis Sciama, durante su doctorado en la Universidad de Cambridge, Stephen Hawking comenzó a pensar en su teoría del Big Bang, el fenómeno que dio lugar a la expansión del Universo hace 13.500 millones de años. Hawking imaginó el Big Bang como una especie de agujero negro invertido, donde todo comenzó con un acontecimiento singular. En términos simples, Hawking veía el Universo como un cuerpo pequeño y concentrado que de repente comenzó a expandirse. Hoy en día es una teoría acreditada, pero en los años 70 todavía estaba fuertemente en discusión.

Los agujeros negros sólo pueden aumentar de tamaño

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Como nada puede escapar a la codicia de los agujeros negros, Hawking teorizó que estos objetos celestiales sólo pueden aumentar de tamaño y masa, nunca disminuir. La masa del agujero negro determina características como el radio y el horizonte de los acontecimientos, más allá de los cuales nada puede escapar. Esta teoría será refutada más tarde por el propio Hawking gracias a la mecánica cuántica.

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Los agujeros negros nunca pueden dividirse.¿Puertas a otros universos? Datos y misterios sobre los agujeros negros

Un agujero negro nunca puede ser dividido en agujeros negros más pequeños, incluso después de una colisión colosal entre dos de ellos.

Un universo cada vez más desordenado: la entropía

Según la segunda ley de la termodinámica, la entropía total del Universo sólo puede aumentar. Ya que la entropía mide la cantidad de desorden, el Universo se vuelve más desordenado a medida que envejece. Hawking se ha acercado a esta condición con la expansión del horizonte de los eventos de los agujeros negros.

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La Teoría del Todo

A causa de una diatriba con un colega israelí que había tildado de “coincidencia” su observación de la entropía y la expansión del horizonte de los acontecimientos, Hawking explota por primera vez en la historia la mecánica cuántica (describiendo cosas infinitamente pequeñas como átomos) y la relatividad general (describiendo objetos a escala cósmica) para explicar el fenómeno. La relatividad general unificadora y la mecánica cuántica es una especie de Santo Grial para los físicos, la llamada “Teoría del Todo” que también dio nombre a la película biográfica sobre Stephen Hawking.

La radiación Hawking

Según Hawking, las partículas virtuales de la física cuántica (una de materia y otra de antimateria, opuestas y que desaparecen rápidamente) pueden volverse reales cerca de un agujero negro, porque allí una de las dos sería capturada por el objeto celeste antes de que la otra desaparezca. Si el negativo es absorbido, la energía y la masa del agujero negro disminuyen – en contraste con la intuición anterior de Hawking – que emitirá energía, lo que ahora se conoce como radiación Hawking o Bekenstein-Hawking. En la práctica, los agujeros negros no se expandirían constantemente e incluso no serían completamente negros.

Los cálidos agujeros negros blancos

Hawking revisa su teoría sobre el Big Bang, sugiriendo que los terrones de materia después del evento podrían colapsar en pequeños agujeros negros. El científico los llamó “candentes” porque su temperatura aumenta a medida que la superficie del horizonte de los acontecimientos se estrecha.

Agujeros negros explosivos

Debido a la emisión de radiación de Hawking, los cálidos agujeros blancos explotarán y sus partículas se perderán para siempre. Esta declaración desencadenó un amargo debate con algunos colegas, y al final Hawking admitió su error de juicio. Asumió que las partículas en lugar de perderse para siempre regresan a un estado “corrupto”, pero la explicación no fue bien recibida por los otros científicos.

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El Universo Cuántico

En la década de 1980, junto con un colega Hawking, desarrolló una ecuación cuántica para describir los primeros momentos del Universo, pero el resultado fue tan general que para otros astrofísicos no añadió nada nuevo a la investigación.