Parte dos/ Artículo No. 1119
Una vez aceptada su enfermedad, Hawking se lanzó a buscar una explicación al colapso gravitatorio de las estrella masivas, es decir, los Agujeros Negros. Tales estudios llevaron al físico inglés a acercarse en la creación de una teoría que explique todo el Universo; teoría que aún es perseguida por los cosmólogos del mundo.
Aunque el Universo sea enorme, las leyes de la física nos son conocidas, al menos varias de ellas. Pero existen regiones que por ahora, nuestras ecuaciones no pueden dar una explicación coherente, sino más bien ninguna explicación; regiones en donde el Universo deja de ser como lo conocemos.
LOS LIMITES DEL UNIVERSO Y LOS AGUJEROS NEGROS
Hawking, como físico Teórico dio una explicación brillante sobre la existencia de los Agujeros Negros. Según él, los Agujeros Negros son desgarraduras en el tejido espacio-tiempo, en dónde las inimaginables fuerzas gravitacionales originan una enorme deformación y densidad.
Durante años los científicos pensaron que nada escapa de un Agujero Negro, incluida la luz; son por lo tanto, invisibles por definición. No los podemos observar, nadie los ha visto y nadie los verá jamás, por muy potentes que sean los telescopios. Es posible que existan unos mil millones de Agujeros Negros sólo en nuestra galaxia, aseguraba Hawking. Los Agujeros Negros son enormes aspiradoras cósmicas que absorben todo lo que encuentran, desde estrellas gigantes hasta pequeñas partículas de polvo, incluyendo a los fotones que componen la luz. Hawking asegura que la física de los Agujeros Negros mostró por primera vez que la ‘interacción fuerte’ -la que mantiene unidas a las partículas- podía vincularse a la fuerza de la gravedad, cuyo poder es más limitado. Esto es muy importante ya que la meta final de Hawking como de muchos cosmólogos es obtener una Teoría que explique todo el Universo -una teoría del todo-, y para eso es necesario vincular la Teoría Cuántica (que estudia las partículas), la Relatividad (que estudia la forma y el tiempo de cómo observamos y medimos el Universo) y la Gravitación (que da forma y consecuencia al Universo); vincular la interacción fuerte con la gravedad, fue un logro asombroso.
Un Agujero Negro es una consecuencia natural de la muerte de las estrellas supermasivas, que da origen a la ‘singularidad’. El Agujero Negro oculta finalmente la singularidad al resto del Universo, creando una frontera a su alrededor, llamado Horizonte de Sucesos o de Eventos.
La ‘singularidad’ es un punto en el Universo que deforma o rompe el tejido espacio-tiempo a su alrededor. Es consecuencia del colapso de una estrella; en dónde el tamaño de la estrella se reduce a cero, y en consecuencia su volumen también a cero; pero ahí está contenida toda la materia de la estrella; por lo tanto la densidad de materia como la curvatura espacio-tiempo tienden a infinito, es un lugar en donde el campo gravitacional es infinitamente poderoso. Ahí, las leyes de la física conocidas no actúan o no se comportan como en el resto del Universo.
Hawking confió -durante años-, que los Agujeros Negros existían más allá de una simple ecuación matemática; afirmaba: “al dirigir nuestra mirada hacia la constelación del Cisne, nuestra visión está en dirección de un Agujero Negro, confirmado como el objeto X1”; y prosigue: “Si un astronauta cae en un Agujero Negro, será devuelto al Universo en forma de radiación. Puede decirse entonces que el astronauta ha sido reciclado”.
En 1969 Stephen Hawking y su maestro y amigo el matemático Roger Penrose demostraron que el resultado inevitable para la existencia de un Agujero Negro, es una singularidad: “Toda la materia se colapsa hasta un volumen prácticamente cero”.
Para los primeros años de la década del 70, Hawking estaba a punto de ser catapultado como uno de los físicos teóricos más importantes del siglo XX; y en parte, gracias a una visita que realizó a la Unión Soviética en 1973.
En aquel año, Hawking se reunió con los físicos soviéticos Yakob Zeldovich y Aleksei Starobinski, de quienes escuchó su trabajo sobre lo sucedido en el Horizonte de Sucesos, es decir, en los alrededores de un Agujero Negro. Los físicos le mostraron a Hawking que de acuerdo con la Mecánica Cuántica, en el Horizonte de Sucesos se deberían de crear y emitir partículas, y que probablemente estas partículas emitidas podrían ser observadas, delatando la existencia de un Agujero Negro. De regreso en Cambridge, Hawking incorporó la nueva idea a sus estudios de Agujeros Negros, y embonó perfectamente. Hawking dio una interesante explicación de la emisión de partículas, lo que a la postre pasó a llamarse “Radiación de Hawking”.
Hawking demostró que un Agujero Negro, no es tan negro como se piensa, sino que deja escapar un filón de radiación, es decir, radía como si fuera un “cuerpo negro”. El problema del cuerpo negro llevó a Max Planck en el año de 1900 a fundar la Teoría Cuántica.
La obra de Hawking sobre los Agujeros Negros de 1974, demolió la vieja idea que se tenía de ellos, pasaron de ser unos cuerpos que absorben todo a unos que aunque aún obscuros -invisibles- podrían ser detectados; y todo gracias a incorporar los mecanismos matemáticos lógicos de la Mecánica Cuántica.
En nuestro siguiente artículo conoceremos lo dicho por Hawking sobre el nacimiento y fin del Universo. (El presente artículo se ha adaptado de uno publicado por el Mtro. Germán Martínez Hidalgo. GMG) german@astropuebla.org
FRASES
“Limitar nuestra atención a cuestiones terrestres sería limitar el espíritu humano. El mayor enemigo del conocimiento no es la ignorancia, sino la ilusión del conocimiento”
SABIAS QUÉ
Para que un cohete escape de la graveded de la Tierra, debe viajar a 12 km/s. Un agujero negro tiene tanta gravedad, que ni la Luz a 300 mil km/s puede escapar
DATO CURIOSO
Aunque no podamos viajar a las estrellas o a los agujeros negros, el poder de la observación, el razonamiento humano y las matemáticas nos acercan a darle explicación a nuestro Universo. La enfermedad de Hawking no lo limitó en su pensamiento.
Un agujero negro, devorando una estrella
https://www.youtube.com/watch?v=hu6hIhW00Fk
