julio 23, 2021

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Un estudio dice que los agujeros negros pueden tener pelo: ¿se equivocó Albert Einstein?

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Es impresionantemente fácil describir un agujero negro por sí solo. Sus propiedades observables son su masa, su carga eléctrica (que suele ser cero) y su rotación o bobinado.

No hay diferencia en cómo se crea el agujero negro. Después de todo, todos los agujeros negros tienen la misma estructura básica. Lo cual es inusual cuando lo piensas. Cuando recolectas suficiente hierro y rocas, formas un planeta. Podría producir una estrella combinando hidrógeno y helio.

Sin embargo, si mezcla recortes de césped, chicle y viejas novelas de Harry Potter, creará el mismo tipo de agujero negro que si estuviera usando hidrógeno puro.

(Foto: ESA / Getty Images)
396536 01: Este gráfico de la ESA publicado el 25 de octubre de 2001 muestra un agujero negro supermasivo en el corazón de la galaxia llamado MCG-6-30-15 visto por la misión de rayos X Multi-Mirror (XMM-Newton). Con este tipo de imágenes, los científicos han visto por primera vez la extracción de energía de un agujero negro. Como una dínamo eléctrica, este agujero negro gira y bombea energía a través de líneas de campo magnético en forma de cable hacia el gas caótico que gira a su alrededor, haciendo que el gas, que ya está indirectamente caliente por la fuerza masiva de la gravedad aplastante, se caliente aún más.

La “teoría sin pelo” que se relaciona con la paradoja de la información proporcionada por Brian Copperlin, describe el comportamiento inusual de los agujeros negros.

En otras palabras, dado que todo en el universo puede definirse mediante una cierta cantidad de información y las cosas no pueden simplemente desaparecer, la cantidad total de información en el universo debe permanecer constante. Sin embargo, cuando arrojas una silla a un agujero negro, solo aumenta la masa y el giro del agujero negro.

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Se pierde el color de la silla y si es de madera o acero y si es alta o baja. Entonces, ¿a dónde se fue todo?

La paradoja de la información

Gracias a Stephen Hawking, es posible imaginar una única solución al dilema de la información. Demostró en 1974 que el horizonte de sucesos de un agujero negro puede no ser absoluto. Los agujeros negros deben emitir una pequeña cantidad de luz conocida como radiación de Hawking debido a la indeterminación cuántica.

La radiación de Hawking nunca se ha visto, pero la información que se pierde cuando los elementos entran en un agujero negro puede ser transportada por esta luz si está presente. Como resultado, los datos no se pierden realmente.

Si hay radiación de Hawking, los agujeros negros deben adherirse a las reglas de la termodinámica. A Jacob Bekenstein se le ocurrió originalmente el concepto. Los agujeros negros deben tener una temperatura térmica si emiten luz.

Varios físicos han demostrado que los agujeros negros tienen un conjunto de principios conocidos como termodinámica de agujeros negros, basados ​​en Bekenstein ocurrencia.

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física del agujero negro

Ya que está leyendo esto, indudablemente está familiarizado con la segunda regla de la termodinámica, que establece que la entropía de cualquier sistema debe crecer.

Es por eso que una taza de café caliente se enfría con el tiempo, calentando suavemente la habitación hasta que tanto el café como la habitación tienen la misma temperatura. Nunca verá una taza de café fría calentarse por sí sola, ya que hace un poco de frío.

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La segunda ley establece que el calor se transfiere de un objeto caliente a los objetos más fríos que lo rodean.

La región del horizonte de sucesos de un agujero negro se rige por la segunda ley de la termodinámica. Esta región está relacionada con la temperatura de Hawking del agujero negro. Cuanto menor es la temperatura del agujero negro, mayor es su tamaño.

Según la segunda ley de la termodinámica de los agujeros negros, la entropía debe crecer en cualquier fusión de agujeros negros. Esto significa que el área de superficie del nuevo agujero negro debe ser mayor que las áreas de superficie combinadas de los agujeros negros originales. La teoría del área de Hawking es el nombre de esto.

Todo esto, por supuesto, es un conjunto de teorías matemáticas. Es lo que esperaríamos basándonos en nuestro conocimiento de la física, pero demostrarlo es otra historia. Ahora, un estudio titulado “Prueba de la ley de la región del agujero negro con GW150914“Dijo que es verdad.

Los investigadores examinaron la primera vista de dos agujeros negros fusionados. La fusión de un agujero negro de 29 masas solares y un agujero negro de masas de 36 masas solares se conoce actualmente como GW150914.

El equipo pudo calcular las áreas de superficie del horizonte de eventos de los agujeros negros originales utilizando un nuevo enfoque de investigación sobre las ondas gravitacionales que crearon. Descubrieron que el área total creció cuando la compararon con el área de superficie de otro agujero negro de 62 masas solares.

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Los resultados tuvieron un nivel de confianza del 97 por ciento, lo cual es bueno pero no lo suficientemente fuerte como para ser declarado definitivamente.

Sin embargo, este método se puede utilizar para estudiar fusiones de agujeros negros adicionales y es la primera evidencia concreta de que la termodinámica de los agujeros negros es más que una simple teoría.

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