El extraño destino que enfrentarías si cayeras en un agujero negro

[El_Andaluz]

Aquí no valen las reglas convencionales...

Podría pasarle a cualquiera. Tal vez estás tratando de encontrar un nuevo planeta habitable para la humanidad, o quizá sólo saliste a dar un largo paseo y resbalaste.

Sean cuales sean las circunstancias, en algún momento podemos encontramos frente a la pragunta: ¿qué sucede cuando alguien cae en un agujero negro?

Probablemente piensas que acabarías aplastado, o tal vez hecho añicos. Pero la realidad es mucho más extraña que eso.
En el instante en el que entraras en el agujero negro, la realidad se dividiría en dos. En una de ellas serías incinerado inmediatamente. Y en la otra te sumergirías en el agujero, totalmente ileso.
Y es que los agujeros negros son lugares en los que las leyes de la física que conocemos pierden sentido. Vas a tener que tener un poco de paciencia para entenderlo...

La curvatura del tiempo y el espacio

El físico teórico alemán Albert Einstein nos enseñó que la gravedad es efecto o consecuencia de la geometría curva del espacio-tiempo. Los cuerpos dentro de un campo gravitatorio siguen una trayectoria espacial curva, aun cuando en realidad pueden estar moviéndose según líneas de universo lo más "rectas" posibles a través un espacio-tiempo curvado.

Una estrella que se quedó sin combustible puede producir la densidad necesaria para crear una curvatura del tiempo y el espacio.

Así que, debido a un objeto suficientemente denso, el espacio-tiempo puede curvarse tanto que termina conformando un agujero a través de la propia estructura de la realidad.
Una estrella grande que se quedó sin combustible puede producir el tipo de densidad necesaria para crear el agujero en cuestión. Como se dobla bajo su propio peso y explosiona hacia dentro, el espacio-tiempo se curva junto a ella.
Así, el campo gravitatorio se vuelve tan fuerte que ni siquiera la luz puede escapar de él. Y, como consecuencia, la zona en la que solía estar la estrella oscurece por completo; se vuelve un agujero negro.
El límite exterior del agujero es su horizonte de sucesos, el punto en el que la fuerza gravitatoria contrarresta precisamente los esfuerzos de la luz para escapar de ella. De ir más allá de éste, ya no habría escapatoria posible.
El horizonte de sucesos se llena de energía. Los efectos cuánticos en el borde crean corrientes de partículas calientes que se irradian en el universo. Esto se conoce como radiación de Hawking, por el físico Stephen Hawking, quien predijo el fenómeno. Con el tiempo suficiente el agujero negro irradiará toda su masa y desaparecerá.

El campo gravitatorio se vuelve tan fuerte que ni siquiera la luz puede escapar de él.

Cuanto más te adentres en el agujero negro, más curvo se hará el espacio, hasta que, en el centro, se convertirá en infinitamente curvo. Es la particularidad del fenómeno. El espacio y el tiempo dejan de ser ideas con sentido y las leyes de la física, tal como las conocemos, ya no son aplicables.

Así que, ¿qué es lo que ocurre si accidentalmente caes en uno de estas aberraciones cósmicas?

Dos visiones

Comencemos preguntando a tu compañera espacial — la llamaremos Anne —, quien mira con horror cómo te sumerges en el agujero mientras ella se mantiene a salvo en el exterior. Desde donde ella flota las cosas están a punto de enrarecerse.
A medida que aceleras hacia el horizonte de eventos, Anne comienza a ver que te estiras y contraes, como si mirara a través de una lupa gigante.
Es más, cuanto más cerca estás del horizonte más lentamente pareces avanzar, como a cámara lenta.
Quieres decirle que estás bien, pero no puedes gritarle, ya que no hay aire en el espacio.

El borde de un agujero negro podría ser una bola de fuego.

Quizá podrías enviarle señales en morse con la luz de tu iPhone (hay una aplicación para eso).
Sin embargo, tus palabras le llegan cada vez más lentamente, mientras la frecuencia de las ondas de luz son cada vez más bajas: "Bien, b i e n, b i e n...".
Al llegar al horizonte, Anne te ve congelado, como si alguien hubiera pulsado el botón de pausa.
Y tú sigues allí, inmóvil, tendido en la superficie del horizonte mientras el calor, cada vez mayor, comienza a engullirte.
Según Anne, estás siendo borrado lentamente por el estiramiento del espacio, la interrupción del tiempo y el fuego de la radiación Hawking. Antes incluso de cruzar hacia la oscuridad del agujero negro, eres reducido a ceniza.
Pero antes de planear tu funeral, olvidémonos de Anne y miremos la escena desde tu punto de vista.

Nada

Ahora, ocurre algo aún más extraño: nada.

Navegas directamente hacia el destino más siniestro de la naturaleza sin ni siquiera recibir un golpe, un empujón, sin que nada te tire.

El horizonte de los sucesos no es una barrera sólida.

Esto se debe a que estás en caída libre y, por lo tanto, no hay gravedad. Algo que Einstein llamaba su "pensamiento más feliz".

Aunque si el agujero negro fuera más pequeño tendrías un problema. La fuerza de gravedad sería mucho más fuerte en tus pies que en tu cabeza, por lo que te estirarías como un espagueti.

Pero tienes suerte y es un agujero enorme, millones de veces mayor que el sol. Así que las fuerzas que podrían volverte espagueti son suficientemente débiles como para ignorarlas.

De hecho, en un agujero negro suficientemente grande podrías vivir el resto de tu existencia de forma bastante normal.

¿Pero cuán normal sería en realidad, dado que estarías siendo absorbido a través de la ruptura de la continuidad del espacio-tiempo, arrastrado contra tu voluntad, sin opción de volver atrás?

Pero cuando piensas en ello, todos conocemos el sentimiento, no por nuestra experiencia con el espacio sino con el tiempo. Éste sólo avanza, nunca retrocede. Y esto no es solo una analogía.

Los agujeros negros deforman el espacio y el tiempo de una forma tan extrema que dentro del horizonte de estos fenómenos ambas dimensiones intercambian papeles.

Con el tiempo, el agujero desaparecerá.

En cierto sentido, es el tiempo lo que realmente tira hacia adentro. No se puede dar la vuelta y escapar del agujero, del mismo modo que no se puede regresar al pasado.

En este punto querrás parar y preguntarte a ti mismo lo siguiente: "¿Qué diablos ocurre con Anne? ¿Si te estás congelando dentro del agujero negro, por qué insiste en que te quemaste por la radiación antes de llegar al horizonte? ¿Está alucinando?".

Pues no, no está alucinando.

Cuestión de información

Es más, Anne está siendo perfectamente razonable. Desde su punto de vista estás siendo reducido a cenizas en el horizonte.

De hecho, las leyes de la naturaleza requieren que permanezcas fuera del agujero negro como se ve desde la perspectiva de Anne.

Esto se debe a la física cuántica exige que la información nunca se puede perder. Cada bit de información que da cuenta de tu existencia tiene que permanecer en el exterior del horizonte, para que no se rompan las leyes de la física de Anne.

Una vez que caigas adentro no habrá vuelta atrás.

Pero por otro lado las leyes de la física también dictan que naveguesa través del agujero sin que te encuentres con partículas calientes ni nada fuera de lo normal. De lo contrario, estarías violando el pensamiento más feliz de Einstein y su teoría de la relatividad.

Así que las leyes de la física necesitan que estés a ambos lados del agujero; fuera convertido en una pila de cenizas y dentro vivito y coleando.

Sin embargo, una tercera ley dice que la información no puede ser clonada. Así que tienes que estar en dos lugares pero sólo puede haber una copia tuya.

De alguna manera, las leyes de la física nos apuntan hacia una conclusión que parece bastante absurda.

Los físicos llamaron a este enigma exasperante la paradoja de información del agujero negro. Pero por suerte, en la década de 1990 encontraron una manera de resolverlo

Ojos que no ven

Leonard Susskind, profesor de física teórica de la Universidad de Stanford, Estados Unidos, se dio cuenta de que no había tal paradoja porque nadie nunca ve tu clon.
Anne sólo ve una copia de ti. Tú sólo ves una copia tuya. Y Anne y tú nunca comparan los apuntes.

Nadie sabe exactamente qué hay dentro de un agujero negro.

Además, no hay un tercer observador que pueda ver el interior y el exterior del agujero simultáneamente. Así que ninguna ley de la física se rompe.

A menos que quieras saber cuál de las dos historias es la verdadera. ¿Estás realmente vivo o muerto?

El gran secreto que los agujeros negros revelaron es que no existe ese concepto de realidad. Lo real depende de quién pregunte. Así, existe la realidad de Anne y la tuya. Fin de la historia.

Bueno, casi.

Espeluznante acción a distancia

En verano de 2012 los físicos Ahmed Almheiri, Donald Marolf, Joe Polchinski y James Sully, conocidos como AMPS, idearon un experimento mental que amenazaba con hacer añicos todo lo que creíamos saber acerca de losagujeros negros.

Estos científicos se dieron cuenta de que la solución de Susskind se basaba en el hecho de que cualquier desacuerdo entre Anne y tú estaba mediado por el horizonte de sucesos.

No importaba si Anne vio la versión desafortunada, tú siendo dispersado en el espacio por la radiación Hawking, porque el horizonte le impedía ver la otra versión, tú flotando dentro del agujero negro.

Partículas que se encuentren a gran distancia pueden resultar "mezcladas" misteriosamente.

¿Pero qué si hubiera una manera de que ella averiguara lo que hay al otro lado del horizonte sin cruzarlo?

La relatividad ordinaria diría que eso no es algo absolutamente imposible, sino que la mecánica cuántica hace las reglas un poco difusas.

Según ésta, Anne podría echar un vistazo al otro lado del horizonte usando un truco que Einstein llamó "espeluznante acción a distancia".

Esto ocurre cuando dos conjuntos de partículas que están separados en el espacio se "mezclan" misteriosamente. Son parte de un todo indivisible, por lo que la información necesaria para describirlas no se puede encontrar uno solo de los conjuntos, sino en los espeluznantes enlaces que hay entre ellas.

La idea del colectivo AMPS consistía en algo así:

Digamos que Anne recogía cierta información cerca del horizonte y llamémosla A.

Si su historia fuera correcta y tú fueras un fracasado, A se mezclaría con un poco de información B, que es también parte de la caliente nube de radiación.

Por otro lado, si tu historia es la verdadera y está vivo y bien en el otro lado del horizonte de sucesos, entonces A debió haberse mezclado con una información algo diferente, C, que se encuentra en algún lugar del interior del agujero negro.

Los agujeros negros pueden absorber material de estrellas cercanas.

Aquí viene lo bueno: cada bit de información sólo puede ser mezclado una vez. Eso significa que A sólo puede combinarse con B o con C, no con ambos.

Entonces, ¿qué?

Así que volvemos a estar donde empezamos: ¿Qué ocurre cuando caes en un agujero negro? ¿Te deslizas al interior y vives una vida normal, gracias a una realidad que, extrañamente, depende de quien la ve? ¿O nada más llegar al horizonte de sucesos colisionas con un cortafuegos mortal?

Nadie conoce la respuesta y se ha convertido en una de las cuestiones más polémicas de la física fundamental.

Si la verdadera naturaleza de la realidad yace oculta en alguna parte, el mejor lugar en el que buscarla es en un agujero negro.

Aunque quizá sea mejor mirar desde fuera. Al menos hasta que aclaren la cuestión del fuego.

O enviar a Anne dentro. De todas formas, ahora es su turno.

Autora: Amanda Gefter

Fuente: http://www.bbc.com/mundo/noticias/2015/06/150531_vert_earth_que_pasa_si_caes_agujero_negro_yv

[ivancea96]

No temas. No vivirás para contarlo si te acercas mucho a un agujero negro :/

[@synthesize]

[youtube=640,360]https://www.youtube.com/watch?v=fuaH1SjQL_k[/youtube]

Este youtuber es de mis favoritos.

[programatrix]

Los efectos cuánticos en el borde crean corrientes de partículas calientes que se irradian en el universo. Esto se conoce como radiación de Hawking, por el físico Stephen Hawking, quien predijo el fenómeno. Con el tiempo suficiente el agujero negro irradiará toda su masa y desaparecerá.

En el vacio se están creando y destruyendo partículas continuamente, esto está permitido, pues por el principio de incertidumbre de Heisenberg se puede crear energía de la nada, si el tiempo es suficientemente pequeño. Esas partículas que se crean siempre tienen que ir con su antipartícula que se aniquilará. Cuando estamos en un agujero negro, partícula y antipartícula son creadas una cae al agujero negro, la otra no llega a caer, de ahí nace la radiación de Hawkings, realmente no irradia su propia masa...

Los agujeros negros son altamente radiactivos, la proximidad de millones de kilometros (no sabría decir el orden de magnitud correcto), nos haría morir instantaneamente por envenenamiento por radiación. Y esto es imposible de evitar. Los fotones no se los puede frenar del todo, tienen alcance infinito, necesitarias una enorme barrera de plomo para acercarte al agujero negro...
Una nave espacial no tendría ninguna posibilidad de acercarse al agujero negro manteniendo a sus ocupantes con vida, aun hablando que ese acercamiento sea de cientos de unidades astronómicas (distancia tierra-sol).

Empezando por la radiación y que es imposible de frenarla (solo se puede atenuar y atenuar tantísima radiación sería imposilbe quizás necesitases una barrera de cientos de kilometros de Plomo), es imposible llegar por parte de un ser vivo a la proximidad tan si quiera de un agujero negro (y con proximidad me refiero a observarle a la lejanía con sus propios ojos).

Esa sería el primer inconveniente para llegar por parte de un ser vivo para llegar a un agujero negro.

[El_Andaluz]

En el vacio se están creando y destruyendo partículas continuamente, esto está permitido, pues por el principio de incertidumbre de Heisenberg se puede crear energía de la nada, si el tiempo es suficientemente pequeño. Esas partículas que se crean siempre tienen que ir con su antipartícula que se aniquilará. Cuando estamos en un agujero negro, partícula y antipartícula son creadas una cae al agujero negro, la otra no llega a caer, de ahí nace la radiación de Hawkings, realmente no irradia su propia masa...

Los agujeros negros son altamente radiactivos, la proximidad de millones de kilometros (no sabría decir el orden de magnitud correcto), nos haría morir instantaneamente por envenenamiento por radiación. Y esto es imposible de evitar. Los fotones no se los puede frenar del todo, tienen alcance infinito, necesitarias una enorme barrera de plomo para acercarte al agujero negro...
Una nave espacial no tendría ninguna posibilidad de acercarse al agujero negro manteniendo a sus ocupantes con vida, aun hablando que ese acercamiento sea de cientos de unidades astronómicas (distancia tierra-sol).

Empezando por la radiación y que es imposible de frenarla (solo se puede atenuar y atenuar tantísima radiación sería imposilbe quizás necesitases una barrera de cientos de kilometros de Plomo), es imposible llegar por parte de un ser vivo a la proximidad tan si quiera de un agujero negro (y con proximidad me refiero a observarle a la lejanía con sus propios ojos).

Esa sería el primer inconveniente para llegar por parte de un ser vivo para llegar a un agujero negro.

Cuanto más te adentres en el agujero negro, más curvo se hará el espacio, hasta que, en el centro, se convertirá en infinitamente curvo. Es la particularidad del fenómeno. El espacio y el tiempo dejan de ser ideas con sentido y las leyes de la física, tal como las conocemos, ya no son aplicables.

[engel lex]

cuando te adentres XD el problema es afuera... no solo eso, sino que antes de alcanzarlo, la gravedad te destrozaría

el articulo toca como ciertos varios supuestos

Aunque si el agujero negro fuera más pequeño tendrías un problema. La fuerza de gravedad sería mucho más fuerte en tus pies que en tu cabeza, por lo que te estirarías como un espagueti.

Pero tienes suerte y es un agujero enorme, millones de veces mayor que el sol. Así que las fuerzas que podrían volverte espagueti son suficientemente débiles como para ignorarlas.

quieres tener el honor de hacer los calculos para ver que tan cierta es la cita que coloqué? como dirían algunos, "el tamaño no es lo que importa" lo que importa es la atracción gravitatoria...

Sin embargo, una tercera ley dice que la información no puede ser clonada. Así que tienes que estar en dos lugares pero sólo puede haber una copia tuya.

en cual principio se basa esto?

[iUDEX]

Woow que interesante artículo.

A menos que quieras saber cuál de las dos historias es la verdadera. ¿Estás realmente vivo o muerto?

El gran secreto que los agujeros negros revelaron es que no existe ese concepto de realidad. Lo real depende de quién pregunte. Así, existe la realidad de Anne y la tuya. Fin de la historia.

Fascinante redacción Si me tiro a un black hole simplemente experimentaré otra realidad, que ni siquiera se puede imaginar.

Gracias por compartir @El_Andaluz.

[El_Andaluz]

Enegel LEX

Sin embargo, una tercera ley dice que la información no puede ser clonada. Así que tienes que estar en dos lugares pero sólo puede haber una copia tuya.

en cual principio se basa esto?

Si no me equivoco se refiere a la tercera ley de Newton o principio de acción y reacción que dice asín:

Con toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria: quiere decir que las acciones mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en sentido opuesto.6

Por si no queda claro sería asín

La tercera ley de Newton es completamente original (pues las dos primeras ya habían sido propuestas de otras maneras por Galileo, Hooke y Huygens) y hace de las leyes de la mecánica un conjunto lógico y completo.8 Expone que por cada fuerza que actúa sobre un cuerpo (empuje), este realiza una fuerza de igual intensidad, pero de sentido contrario sobre el cuerpo que la produjo. Dicho de otra forma, las fuerzas, situadas sobre la misma recta, siempre se presentan en pares de igual magnitud y de dirección, pero con sentido opuesto.

Este principio presupone que la interacción entre dos partículas se propaga instantáneamente en el espacio (lo cual requeriría velocidad infinita), y en su formulación original no es válido para fuerzas electromagnéticas puesto que estas no se propagan por el espacio de modo instantáneo sino que lo hacen a velocidad finita "c".

Es importante observar que este principio relaciona dos fuerzas que no están aplicadas al mismo cuerpo, produciendo en ellos aceleraciones diferentes, según sean sus masas. Por lo demás, cada una de esas fuerzas obedece por separado a la segunda ley. Junto con las anteriores leyes, ésta permite enunciar los principios de conservación del momento lineal y del momento angular.

Citar
Aunque si el agujero negro fuera más pequeño tendrías un problema. La fuerza de gravedad sería mucho más fuerte en tus pies que en tu cabeza, por lo que te estirarías como un espagueti.

Pero tienes suerte y es un agujero enorme, millones de veces mayor que el sol. Así que las fuerzas que podrían volverte espagueti son suficientemente débiles como para ignorarlas.

quieres tener el honor de hacer los calculos para ver que tan cierta es la cita que coloqué? como dirían algunos, "el tamaño no es lo que importa" lo que importa es la atracción gravitatoria...

Esto que me lo dices a mi o a programix ? No entiendo.


Me alegro que te haya gustado el articulo gecko1 

[engel lex]

no creo que sea el principio de newton :s no está relacionado...

lo del calculo te lo decía a ti no es tan complicado y de no conocerlo, no es malo aprenderlo, especialmente con tu gustos a estos temas

te puede dar un criterio más claro sobre estas discusiones

[El_Andaluz]

Engel Lex

no creo que sea el principio de newton :s no está relacionado...

lo del calculo te lo decía a ti no es tan complicado y de no conocerlo, no es malo aprenderlo, especialmente con tu gustos a estos temas

te puede dar un criterio más claro sobre estas discusiones

Entonces no se a que ley se refieres tu la sabes ?  Creía que se refiere a la Newton

Pero si yo no estoy discutiendo nada lo que pone en el articulo para mi esta bastante claro menos cuando tu dices  "en que principio se basa" me refiero en la tercera ley.

Pero para que quieres que yo haga los cálculos, si te refieres aplicar la formula de Newton sería a esta te refieres ?