Los agujeros negros son, con mucho, algunos de los objetos más misteriosos que se encuentran en el universo. Se les considera una especie de prisión espacial, su poderosa gravedad atrae objetos espaciales, ya sean nubes de gas o estrellas; e incluso los cuantos de luz no logran escapar de su irresistible cautiverio.
Parecería que para nosotros que vivimos en tres dimensiones, todos los cuerpos celestes, incluidos los agujeros negros (por supuesto, con todo su contenido), deben tener al menos tres dimensiones. Pero no es tan simple.
Según los cálculos de los científicos, el hecho de que los agujeros negros sean hipotéticamente de naturaleza tridimensional no excluye en absoluto su bidimensionalidad. Y es por eso. El caso es que desde los años 70 existe una teoría del universo holográfico, que no podemos observar directamente. ¿Qué es un holograma? Este es un plano bidimensional (por ejemplo, un trozo de película transparente), que bajo cierta iluminación con un rayo láser y en un cierto ángulo de visión recrea un objeto tridimensional en el espacio.
Resulta que todos los objetos "reales" son sólo proyecciones de registros bidimensionales en algún "muro imaginario distante que limita nuestro mundo". Este muro es muy, muy condicional.
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El nuevo estudio desarrolla una teoría cuyo principal postulado es que los agujeros negros también son hologramas. Una idea tan controvertida fue propuesta por físicos teóricos que desarrollaron una nueva forma de evaluar el estado caótico más allá del horizonte de eventos (es decir, en términos generales, el límite de impacto) de los agujeros negros. Para entender, imagina que un agujero negro se ha tragado algún planeta. La información sobre este cuerpo celeste, por supuesto, no desapareció sin dejar rastro. Se almacena en el horizonte de eventos, pero no en su forma tridimensional original, sino, por ejemplo, en la forma de una fotografía bidimensional que cambia dinámicamente.
¿Cómo se crea esta proyección a gran escala cósmica? El estudio, publicado en la revista Physical Review Letters, permitirá a los científicos obtener nueva información sobre las ondas gravitacionales que se cree existen dentro de los agujeros negros.
“Pudimos utilizar un modelo más completo y rico que los modelos de gravedad cuántica de bucles (LQG) desarrollados en el pasado. A su vez, esto garantiza el resultado más confiable, dice uno de los participantes en el experimento, el Dr. Daniel Pranzetti, empleado del Instituto Max Planck de Física Teórica en Munich. "La comparación de modelos LQG simplificados con los resultados del análisis semiclásico realizado por Hawking y Bekenstein elimina la ambigüedad en la interpretación de algunos procesos".
¿A qué procesos te refieres? Para realizar sus cálculos, los científicos utilizaron un fenómeno llamado gravedad cuántica, que les permitió estudiar la entropía (una expresión cuantitativa de la aleatoriedad del movimiento de todos los componentes) dentro de los agujeros negros. Según la teoría de la gravedad cuántica, el tejido del espacio-tiempo está formado por "granos" que los investigadores denominan "cuantos"; Es en el ejemplo de estas partículas donde se investiga la influencia de la gravedad a una escala extremadamente pequeña.
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“La idea detrás de nuestra investigación es que las formas geométricas clásicas homogéneas están formadas por grupos de cuantos en el espacio”, explica Pranzetti. "Así, hemos obtenido una descripción de los estados cuánticos de un agujero negro, con la ayuda de la cual podemos explicar la física del continuo espacio-tiempo".
Investigaciones anteriores (en particular, el trabajo del profesor Stephen Hawking) asumieron que la entropía de un agujero negro es proporcional a su área, no a su volumen. Estos resultados eran puramente teóricos, ya que los científicos necesitaban algunos componentes materiales explícitos que, con su movimiento caótico, pudieran mostrar la esencia del proceso de entropía. Para nuevos cálculos de efectos gravitacionales, se utilizaron cúmulos cuánticos y, como resultado, se demostró que la composición de los agujeros negros está dentro de un plano bidimensional.
Es decir, resulta que todo nuestro mundo es un reflejo de los procesos que tienen lugar en algunos límites imaginarios del Universo. Y el horizonte de sucesos de los agujeros negros son reflejos de reflejos (cómo no recordar la famosa alegoría de Platón sobre una cueva, sombras en su superficie y la vida como una ilusión).
Entonces, ¿quiénes son las personas? ¿Es solo una proyección 3D de una versión bidimensional distante? … Todos tienen su propia respuesta a esta pregunta.
Este artículo se basa en la investigación de Daniele Oriti, Daniele Pranzetti y Lorenzo Sindoni, Horizon Entropy from Quantum Gravity Condensates, Physical Review Letters (2016). DOI: 10.1103 / PhysRevLett.116.211301
Elena Muravyova para neveroyatno.info
