Hace algunos días, el mediático físico británico, Stephen Hawking, falleció, dejando a la humanidad un legado de ideas, teorías y hallazgos que revolucionaron nuestra forma de ver y entender el universo. Desde la teoría del Big Bang, pasando por su fórmula para tirar un penalti perfecto, hasta aquella que explica los agujeros negros, Hawking  no nos dejó de sorprender.

Al respecto, el investigador de la División de Investigación y Aplicaciones Nucleares de la CCHEN, Sergio Davis, ofrece su mirada sobre una de las más famosas teorías de este connotado astrofísico: la de los agujeros negros.

 Tras la publicación de la Teoría de la Relatividad General de Einstein quedó claro que ciertas estrellas, suficientemente masivas, colapsan al final de su vida, formando agujeros negros: objetos tan densos que nada, ni siquiera la luz, puede escapar de ellos. De acuerdo a la teoría de Einstein, los agujeros negros son eternos, una vez formados permanecen por siempre “devorando” cualquier tipo de materia que cruce el punto sin retorno denominado horizonte de eventos.

Bajo este escenario, una de las contribuciones más importante de Stephen Hawking en los años 70 es la predicción de que los agujeros negros en realidad no son eternos – como aseguraría Einstein-, sino que están obligados por las leyes de la Física a perder parte de su masa a medida que transcurre el tiempo, emitiendo radiación hacia el espacio exterior y “evaporándose” hasta desaparecer completamente. Esta radiación, conocida como radiación de Hawking, no es emitida por la materia que cae al interior del agujero negro, sino por el propio horizonte de eventos, debido a los efectos de la Física Cuántica, aquella que describe el mundo de lo microscópico.

El hecho de que un agujero negro, luego de haber consumido una cantidad inconcebible de materia e información (estrellas, planetas, etc.) durante su vida, simplemente termine evaporándose y desapareciendo sin dejar rastro, es una paradoja sumamente problemática para la Física, y fue justamente el problema que Hawking decidió enfrentar a continuación, en la llamada “paradoja de la información”.

El problema surge debido a que las leyes de la Física prohíben que la información, al igual que la energía, desaparezca del Universo. A modo de ejemplo, si quemamos un libro impreso, la información contenida en él desaparece para nosotros en términos prácticos pero, en principio, si alguien fuera capaz de recolectar cada átomo del humo y cenizas finales podría recuperar dicha información. Sin embargo, si arrojamos el mismo libro a un agujero negro, la información desaparecerá por siempre del Universo una vez el agujero negro se evapore por completo.

Inicialmente, la postura de Hawking fue la de aceptar que la información puede desaparecer (y que, por lo tanto, la Física necesita ser reformulada), y defendió esta postura a tal punto de establecer una apuesta con sus colegas Kip Thorne (Premio Nobel 2017) y John Preskill, en 1997.

Sin embargo, en 2004 publicó un artículo en el cual se retractó de su postura original, proponiendo una nueva solución a la paradoja: la información no desaparece porque es “almacenada” en el borde que forma el horizonte de eventos, y escapa junto a la radiación de Hawking hacia el exterior, del mismo modo en que la información del libro quemado escapa en forma de humo.

“Tenemos esta única vida para apreciar el gran diseño del universo”. Stephen Hawking.