¿Está todo hecho de mini agujeros negros?

En 1971 el físico Stephen Hawking sugirió que podría haber “mini” agujeros negros rodeándonos por completo que fueron creados por el Big Bang. La violencia de la rápida expansión tras el inicio del universo pudo haber estirado las concentraciones de materia para formar minúsculos agujeros negros, tan pequeños que ni siquiera pueden verse en un microscopio normal. Pero, ¿qué pasaría si los agujeros negros estuviesen por todos sitios y, de hecho, qué pasaría si formasen el tejido del universo? Un nuevo artículo de dos investigadores de California propone esta idea.

Los agujeros negros son regiones del espacio donde la gravedad es tan poderosa que ni siquiera la luz puede escapar, y normalmente se piensa en ellas como grandes áreas de espacio, como los agujeros negros supermasivos que están en el centro de las galaxias. No existen pruebas observacionales de los agujeros negros pero, en principio, podrían estar presentes en todo el universo.

Dada la gravedad de los agujeros negros, también tienen masa. Pero con mini agujeros negros, su gravedad sería débil. No obstante, muchos físicos han supuesto que incluso en la menor escala, la escala de Planck, la gravedad recupera su fuerza.

Los experimentos en el Gran Colisionador de Hadrones están destinados a detectar mini agujeros negros, pero carecen del conocimiento exacto de cómo se comportaría un agujero negro reducido a la masa de Planck, dice Donald Coyne de la UC Santa Cruz (ahora fallecido) y D. C. Cheng del Centro de Investigación Almaden cerca de San José.

La Teoría de Cuerdas también propone que la gravedad desempeña un papel más importante en un espacio de mayores dimensiones, sólo en nuestro espacio de cuatro dimensiones parece ser débil.

Dado que estas dimensiones sólo se hacen importantes a la escala de Planck, es en este nivel en el que la gravedad se reafirma. Y si es el caso, los mino agujeros negros se convierten en una posibilidad, dicen los dos investigadores.

Observaron qué propiedades de los agujeros negros podrían tener una escala tan pequeña, y determinaron que podrían ser muy variadas.

Los agujeros negros pierden energía y menguan cuando lo hacen, finalmente desvaneciéndose, o evaporándose. Pero este es un proceso lento y sólo los agujeros negros más pequeños habrán tenido tiempo para evaporarse significativamente a lo largo de los 14 000 millones de años de la historia del universo.

La cuantización del espacio a este nivel significa que los mini agujeros negros podrían revelarse en todos los niveles de energía. Predicen la existencia de un enorme número de partículas de agujeros negros a distintos niveles de energía. Y estos agujeros negros podrían ser tan comunes que tal vez “todas las partículas pueden ser distintas formas de agujeros negros estabilizados”.

“A primera vista el escenario…parece extravagante, pero no lo es”, escriben Coyne y Cheng. “Esto es exactamente lo que se esperaría si un agujero negro en evaporación dejase un remanente consistente con la mecánica cuántica… Esto pondría bajo una nueva luz en proceso de evaporación de los agujeros negros grandes, los cuales podrían entonces parecer iguales en principio de los decaimientos correlacionados de las partículas elementales”.

Dicen que su investigación necesita más experimentación. Esta experimentación podría proceder del LHC, el cual podrían empezar a estudiar las energías a las que se generan este tipo de agujeros negros.

Artículo original en Arxiv


Autor: Nancy Atkinson
Fecha Original: 14 de mayo de 2009
Enlace Original

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Comments (19)

  1. turok

    La gravedad, es la auténtica pesadilla de la Física, ¿Por qué la gravedad es una fuerza tan débil en comparación con las restantes fuerzas?.Y no sólo lo es-una pesadilla-a nivel macroscópico (tampoco está demasiado claro que Newton sea la última palabra, dado que en las galaxias parece haberse comprobado que las estrellas van más deprisa de lo que debería resultar de la fórmula de Newton, así que hace ya tiempo que se intentat teorias para modificar la dinámica newtoniana).En la escala de Planck nadie tiene idea de como es la gravedad (la gravedad cuántica) y de ahí el problema de como unificar la Teoría del Campo Cuántico (QTF) con la Relatividad General.Así que mientras las restantes fuerzas aparecen unificadas en el Modelo Estándar de la física de partículas(teoría electrodébil y cromodinámica cuántica)la gravedad sigue “yendo por libre”.No faltan intentos para entender la gravedad en la escala de Planck,La teoría de cuerdas, la gravedad cuántica de lazos(LQG) y alguna otra poco conocida:Ahora tenemos esto de los mini agujeros negros; bien, ¿por qué no?.Pero la verdad sea dicha creí, que no podriamos saber cual era el destino final de un agujero negro hasta que no tuvieramos una teoría cuántica de la gravedad, lo cual parece implicar, que esto sería una especie de pescado que se muerde la cola.De todos modos, si el LHC, funciona de una puñetera vez, y vemos mini agujeros negros, podría ser un claro indicio de que la teoría expuesta en este papel está en el camino correcto.Va siendo hora de que salgamos del enorme atasco de la física desde que se parieron las dos grandes(y por ahora irreconciliables)teorias del siglo XX, la RG y la MC.

  2. joxemik

    Yo creo que las leyes físicas que nosotros utilizamos no tendrían porq funcionar tan bien en otras circunstancias, y eso puede tener una pista en la dirección correcta, quizá para entender el cosmos en su totalidad, desde lo más pequeño a lo más grande, deberíamos mirar más en lo fractal, quizá las leyes no encajan porque solo conocemos la cara A, pero muy probablemente las matemáticas que se utilizan sean muy válidas para la cara A, pero no para la B… misma ley diferentes matemáticas… a diferentes escalas, y las matemáticas con fractales pueden dar resultados rarísimos, tan raros como nuestro universo en muchas circunstancias…
    Bueno ya he divagado un poco por hoy sin ninguna base científica, jejeje, lo mio es más la metafísica lo sé.
    Salu2

    • Turok

      Creo que hay algo sobre la fractalidad del espacio-tiempo en la escala de Planck, aunque no lo conozco muy bien.

  3. muy curioso, pero una argumentación parecida ya existía…y concretamente la desarrollaba Greg Egan en una novela, “de ciencia ficción”, DIASPORA…que por cierto, acaba de ser publicada en España, aunque era de más o menos 1992… muy recomendable lectura, aunque solo para lectores enamorados de la ciencia ficción muy dura

    • Precisamente estoy terminando de leer esa novela (me quedan apenas 10 páginas) y pensaba escribir una reseña mañana o pasado. A mi también me lo ha recordado.

      Un saludo versus, me alegro de verte de nuevo por aquí.

      • nunca he dejado de visitarte Kanijo, ya que eres de lo mejorcito de la red, aunque no me quede demasiado tiempo para participar…espero tu reseña sobre Egan, yo tengo debilidad por el australiano.
        Abrazos

      • Leviatán

        Vaya! , yo también estaré atento a esa reseña; tengo el libro en la estantería a la espera de que le llegue el turno …

  4. ¿Está todo hecho de mini agujeros negros?…

    En 1971 el físico Stephen Hawking sugirió que podría haber “mini” agujeros negros rodeándonos por completo que fueron creados por el Big Bang. La violencia de la rápida expansión tras el inicio del universo pudo haber estirado las concentraci…

  5. También esperaré la reseña, me llamó la atención =)

  6. Turok

    Hay que pensar que las soluciones de agujeros negros existen no sólo como remanentes de estrellas en desestabilización gravitatoria hacia el colapso de una estrella moribunda, el agujero negro sé da tambien como partícula subátomica, de esa partícula subátomica colapsando a su vez da origen a un miniagujero negro que de nuevo ,a su vez, con altas probabilidades, da lugar, por decaimiento a las partículas elementales.Me parece una buena idea, aunque muchos la tachen de “muy especulativa”.Sí es cierto que a las energías que produce(CUANDO??????) el LHC es posible que el acelerador pueda observar “esos miniagujeros negros”.Si los viera podriamos, incluso, pensar en algún tipo de teoría unificadora.

  7. Turok

    Omití decir que tambien sería posible, siguiendo lo anterior,que se diera alguna explicación, o quizás la explicación del porqué de la materia oscura.

  8. Fer xyz

    “minúsculos agujeros negros, tan pequeños que ni siquiera pueden verse en un microscopio normal.”

    Vamos, ni en uno caro o electronico, que cosas tienen. Ni que los pongan sobre fondo blanco.

  9. El LHC promete traernos grandes sorpresas. Sin duda la más espectacular y radical sería detectar las trazas que delatarían la desintegración de un miniagujero negro (el mundo está a salvo a pesar de las predicciones catastrofistas de gente que no comprende la ciencia). Ésto nos permitiría realizar cálculos propios de una película de ciencia ficción: podriamos estimar la forma y tamaño de las dimensiones extra y podríamos investigar directamente la gravedad cuántica (casi nada). Sin embargo, para que esto sea posible se tienen que dar varias condiciones algunas de ellas improbables como son: que la teoria de cuerdas sea correcta, que el tamaño de las dimensiones extra sea relativamente grande y que sepamos identificar las trazas de la desintegración del miniagujero.
    Veremos si la “naturaleza” se deja explorar ahora o tenemos que esperar varios años más… Espero que sea ahora.

  10. Espontáneo

    Bueno, lo que está claro es que cuando la física tiene una “fauna” de partículas totalmente desmadrada es que la mayoría de ellas son simplemente artefactos. A veces perdemos la perspectiva de la historia y de cómo siempre librarse de los prejuicios es dificilísimo. Se creo un tinglado espeluznante de epiciclos y mandangas sólo para rehuir el heliocentrismo. Se fabricó el flogisto sólo para salir de estampía de la evidencia de pérdida de masa en la combustión (ah, el materialismo). Se creó el éter para no mirar horrorizados a la propagación ondulatoria en la nada (más o menos). Y suma y sigue: que si fuerza vital, que si no se qué… Cada día estoy más convencido de que los agujeros negros no existen (de hecho, sólo tenemos un escaso número de candidatos astronómicos que encajan con lo que debería ser un agujero negro, y por primera vez empiezan a salir teóricos que los cuestionan), y el modelo estándar cada vez es más una chapuza y un cajón de sastre, hace años que se caga y se mea encima del método científico. Especular está muy bien, pero ahora la potencia computacional de las máquinas nos permite masturbarnos mentalmente a un nivel que ya le gustaría a ciertos reputados científicos del pasado. Tengo suficiente edad para reirme de las cosas que se decían (¡y se aceptaban como verdades absolutas e inamovibles!) en 1970, espero vivir lo bastante como para reirme de esta feria que han montado los físicos, y me gustaría vivir lo suficiente para que, al menos los que dicen científicos, aceptasen de una vez el método científico xD

    Perdón por el tocho y felicidades por el blog.

    • Darío

      La espontaneidad parece que sigue peleada con el pensamiento racional.

      Es la única conclusión que saco de lo que Espontáneo escribió.

      Me quedo con estas perlas:

      “Se fabricó el flogisto sólo para salir de estampía de la evidencia de pérdida de masa en la combustión (ah, el materialismo). Se creó el éter para no mirar horrorizados a la propagación ondulatoria en la nada (más o menos).”

      Saludos, ando leyendo el escrito de Arxiv.

  11. [...] ¿Está todo hecho de mini agujeros negros? [...]

  12. belma

    Algo así como que hay un agujero negro en el centro del sol de la tierra y de cada cosa y atomo me recuerda a una conferencia de NASSIM Haramein

  13. Dreads

    pffffftttttrrrttt

    Sólo me molestaré a contestar en dos lineas: Aprende termodinámica.

    ¡Sigue divulgando Kanijo! que buena falta le hace al mundo… :)

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