El mayor misterio de los agujeros negros

Enviado por Edgar Lucero

Durante una charla en el KHT Institute of Technology el físico británico Stephen Hawking volvió a sorprender al mundo asegurando haber ampliado sus ideas sobre la naturaleza de los agujeros negros.

Pero la mayor sorpresa se produjo entre los presentes, en su mayor parte físicos especialistas en el estudio de estos oscuros objetos espaciales, cuando anunció el hallazgo de un nuevo mecanismo capaz de resolver la que se conoce como la “paradoja de la pérdida de información”.

Un auténtico puzzle que trae de cabeza a los científicos desde hace cuatro décadas. Incluso llegó a decir que la información tragada por un agujero negro podría ser transportada a otros universos ajenos al nuestro.

Pero vayamos por partes. Hasta hace pocas décadas, la ciencia sostenía que un agujero negro era la última frontera de la materia, un lugar tan denso y con una fuerza gravitatoria tan enorme que ningún objeto o partícula que tuviera la mala suerte de caer dentro podría volver a salir jamás.

Y esto vale incluso para los fotones, las partículas que transportan la luz a la mayor velocidad conocida y posible en nuestro Universo, 300 mil km por segundo. Ni siquiera la luz, pues, es capaz de escapar de las fauces de uno de estos monstruos espaciales cuando ha sido atrapada por él.

Pero entonces, en 1975, el propio Hawking logró demostrar que, en realidad, los agujeros negros no son tan negros como se creía y son capaces de emitir radiación. Una radiación, por cierto, que desde entonces lleva su nombre y se conoce como “radiación Hawking”.

El fenómeno, aparentemente imposible, se produce justo en el llamado horizonte de sucesos, esto es, la línea imaginaria que rodea a un agujero negro y que lo separa del resto del Universo. Cualquier cosa que atraviese esa línea se perderá para siempre en el interior del agujero. Pero justo sobre ella es posible que de un par de partículas entrelazadas una termine devorada y la otra, al contrario, quede libre y salga disparada hacia el espacio.

Lo malo es que la radiación Hawking planteaba un serio problema. Si los agujeros negros emiten radiación, eso significa que van perdiendo masa, aunque sea a un ritmo muy pequeño. Y la consecuencia de ir perdiendo masa de forma continua es que el agujero negro se iría haciendo cada vez más pequeño hasta desaparecer por completo del Universo, evaporándose y sin dejar rastro de nada de lo que llegó a tener dentro.

Paradoja de la pérdida de información

Se da la circunstancia de que uno de los pilares de la Mecánica Cuántica, sin la cual la teoría no funcionaría en absoluto, se basa en el hecho de que la información cuántica que lleva incorporada la materia jamás se destruye. Cualquier partícula de materia, en efecto, lleva íntimamente asociada la información física sobre las características que le permiten existir tal y como es.

Cosas como su masa, su carga, su momento angular... Y si fuera cierto que los agujeros negros pueden evaporarse, toda esa información cuántica sobre el estado de cada partícula se perdería para siempre. Lo cual llevaría a la posibilidad de que varios estados diferentes podrían acabar convirtiéndose en uno solo. Algo que no tiene ningún sentido en el Universo en que vivimos y que cuestionaría seriamente todo lo que sabemos, o creemos saber, sobre la naturaleza de la materia, el espacio y el tiempo.

El problema se conoce como la “paradoja de la pérdida de información”, y los mejores físicos del mundo llevan cuarenta años intentando resolverlo. Por eso la afirmación de Hawking en Estocolmo ha causado tanta sorpresa.

Si es cierto que ha descubierto un nuevo mecanismo capaz de preservar la información, tal y como manda la Mecánica Cuántica, estaremos ante una nueva prueba de que la teoría es correcta y capaz de explicar realmente el Universo que nos rodea.

“Propongo –dijo Hawking durante su intervención– que la información no se almacena en el interior del agujero negro como era de esperar, sino en sus límites, en el horizonte de sucesos, de donde la información puede escapar”.

El mecanismo propuesto por Hawking sugiere que, justo al pasar por el horizonte de sucesos, la frontera externa de un agujero negro, todas las partículas dejan una especie de «copia» de sí mismas que puede escapar de las garras del agujero negro en forma de radiación. Con lo que la información no quedaría destruida ni siquiera cuando el agujero negro desaparezca.

Sin embargo, esa información, después de tal proceso, sería totalmente inservible. Si quemamos un diccionario en una hoguera, toda la información que contiene seguirá existiendo en sus cenizas, pero será imposible de recuperar. Algo parecido sucedería con la información cuántica asociada a las partículas de materia tras ser sometidas a la «trituradora» del agujero negro.

Universos alternativos

Claro que, según Hawking, existe otra interesante posibilidad, que es que la información perdida en el agujero negro esté, en realidad, almacenándose en otros universos alternativos al nuestro. Lo cual nos lleva a la sugerente idea de que los agujeros negros podrían ser, en realidad, una especie de puentes o pasadizos hacia universos paralelos.

“El mensaje de esta lectura –afirmó Hawking– es que los agujeros negros no son tan negros como los pintan. Y no son las prisiones eternas que pensábamos hasta ahora. Las cosas, en efecto, pueden escapar de un agujero negro, y también volver a salir en otro universo”.

“La existencia de historias alternativas para los agujeros negros –prosigue el científico– sugiere que esto podría ser posible. El agujero tendría que ser grande y estar girando para poder ser un pasaje hacia otro universo. Pero nunca podríamos regresar al nuestro. Así que, aunque me interesan los viajes espaciales, yo no voy a intentar hacer eso”.

Tras el inesperado anuncio, la comunidad científica espera ahora con impaciencia la publicación de un artículo en el que se expliquen todos los detalles de esta nueva teoría. Un artículo que, al parecer, podría publicarse dentro de apenas unos meses.