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Paradoja de la pérdida de información en agujeros negros

Black Hole Sagittarius A* and Supernova Remnant Sagittarius A East (NASA, Chandra, 02/01/01)La «paradoja de la pérdida de la información» de los agujeros negros – un problema de la física por casi 40 años – puede no existir. Eso es lo que algunos físicos han argumentado durante años: que los agujeros negros son las bóvedas finales, entidades que chupan en información y luego se evaporan sin dejar ninguna pista en cuanto a lo que  contenían. Un nuevo estudio de la Universidad de Buffalo (EE.UU.) encuentra que – contrariamente a lo que algunos físicos han argumentado a favor de los años – la información no se pierde una vez que ha entrado en un agujero negro. La investigación presenta cálculos explícitos que muestran cómo la información es, de hecho, conservada. «De acuerdo con nuestro trabajo, la información no se pierde una vez que entra en un agujero negro», dice Dejan Stojkovic, PhD, profesor asociado de física en la Universidad de Buffalo. «No sólo desaparecen.»

El nuevo estudio de Stojkovic, «La radiación de un objeto que se derrumba es manifiestamente Unitaria», apareció el 17 de marzo en la revista Physical Review Letters, con el estudiante de doctorado UB Anshul Saini como coautor. El documento describe cómo las interacciones entre las partículas emitidas por un agujero negro pueden revelar información sobre lo que hay dentro, como las características del objeto que formó el agujero negro, para empezar, y las características de la materia y la energía internas.

Este es un descubrimiento importante, afirma Stojkovic, porque incluso los físicos que creían que la información no se perdía en los agujeros negros, han luchado por demostrar, matemáticamente, cómo sucede esto. En su nuevo trabajo se presentan los cálculos explícitos que demuestran cómo se conserva la información.

La investigación marca un paso significativo hacia la solución de la «paradoja de la pérdida de la información», un problema que se planteó hace casi 40 años, desde que Stephen Hawking propuso por primera vez que los agujeros negros pueden emitir energía y se esta evapora con el tiempo. Esto planteaba un gran problema para la física, porque significaba que la información dentro de un agujero negro podría perderse permanentemente cuando el agujero negro desapareciera – una violación de la mecánica cuántica, que establece que la información debe ser conservada.

Información oculta en las interacciones de partículas

En la década de 1970, Hawking propuso que los agujeros negros eran capaces de emitir partículas radiantes, y que la pérdida de energía a través de este proceso impulsaría a los agujeros negros a encogerse y finalmente desaparecer. Hawking llegó a la conclusión de que las partículas emitidas por un agujero negro no  proporcionarían pistas sobre lo que había dentro, lo que significa que cualquier información que se encuentre dentro de un agujero negro se pierde por completo una vez que la entidad se evapora.

Aunque Hawking dijo más tarde que se había equivocado y que la información podría escapar de un agujero negro, el tema de si y cómo es posible recuperar información de un agujero negro ha seguido siendo un tema de debate.

Nuevo estudio de Stojkovic y de Saini ayuda a aclarar la historia

En lugar de mirar solo a las partículas que un agujero negro emite, el estudio también tiene en cuenta las sutiles interacciones entre las partículas. De esta manera, la investigación concluye que es posible para un observador fuera de un agujero negro recuperar información acerca de lo que hay dentro.

Las interacciones entre partículas pueden variar desde atracción gravitacional al intercambio de mediadores, como los fotones, entre las partículas. Tales «correlaciones» Desde hace tiempo se sabe que existen, pero muchos científicos las han considerado en el pasado como poco importantes.

«Estas correlaciones fueron a menudo ignoradas en los cálculos relacionados, ya que se pensaba que eran pequeñas e incapaces de mostrar una diferencia significativa», dice Stojkovic. «Nuestros cálculos explícitos muestran que aunque las correlaciones comienzan muy pequeñas, crecen en el tiempo y se vuelven lo suficientemente grandes como para cambiar el resultado.»

Fuente: THE DAILY GALAXY

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