Si caes dentro de un agujero negro, sí sales

Al tener una forma de V invertida la información sí sale pero ‘codificada’

El misterio sobre si te caes dentro de un agujero negro, y si algún día podrás salir y no quedas varado en la completa obscuridad ha sido resuelto con una serie de cálculos; y la respuesta es sí.

Esta incógnita fue expuesta por el físico británico Stephen Hawking hace 50 años, pues desde la década de 1970, los físicos han estado lidiando con una contradicción lógica en los cálculos que rodean a un agujero negro llamada “paradoja de la información del agujero negro”.

Hawking aplicó una explicación cuántica y relativa general de la física para esta región del espacio finita a fin de describir lo que sucede con la materia dentro y alrededor de este.

El científico descubrió que la incertidumbre cuántica hace que pequeñas cantidades de radiación emanen de esta región, a lo que se le conoce como “radiación de Hawking”. Esto, eventualmente, hace que pierda masa y se evapore en la nada.

Entonces, si el agujero negro “se deshace y desaparece”, ¿dónde queda lo que había dentro?

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Los autores del artículo The entropy of bulk quantum fields and the entanglement wedge of an evaporating black hole indican que existen efectos adicionales permitidos por la relatividad general que Hawking no incluyó, y que describen una situación extraña en la que eventualmente saldrá información que cae en un agujero negro y que este fenómeno ocurre al mismo tiempo y es la causa de la evaporación del mismo.

Lo anterior se debe a un fenómeno llamado “Entrelazamiento cuántico”, que significa que las partículas de materia pueden vincularse en el nivel cuántico y mostrar patrones y reacciones entre sí a pesar de su distancia.

En ese sentido, el científico Don Page estableció una línea de tiempo de la vida útil de un agujero negro en 1980, que poseía una forma de V invertida, a lo que se le conoce como “Tiempo de página” o “curva de página”, hasta que este dejara de existir.

A esto se le llamó “entropía de entrelazamiento”, y en los últimos años este supuesto fue demostrado. Es decir que, por tener una curva invertida en V, la información sí sale, señaló George Musser para Quanta Magazine.

Para comprobarlo, Ahmed Almheiri, en el Instituto de Estudios Avanzados, se basó en la computación cuántica para crear un universo en el que un agujero negro simple se encontrara en el centro del espacio y comenzara a emitir radiación, según la teoría de Hawking.

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El sistema comienza a irradiar cuando entra una partícula entrelazada y sale otra. El proceso continúa y el número de partículas entrelazadas aumenta, por lo que incrementa el nivel de entropía de entrelazamiento.

Si uno imagina el agujero negro como el contenido de un globo de nieve, y el cristal del globo como el horizonte de eventos (el borde del agujero negro donde las leyes de la física comienzan a romperse), Almheiri descubrió que a medida que la entropía entrelazada crecía dentro del sistema, una «superficie cuántica extrema», formada en el cristal del globo de nieve, justo dentro del horizonte de eventos, todo lo que está dentro de la superficie cuántica extrema no es parte del agujero negro.

Lo anterior significa que se forma una colección de partículas entrelazadas que ya no contribuyen a la entropía del sistema. Además, las partículas más profundas en el agujero negro simulado también se separaron del mismo, a lo que se le denominó como “la isla”.

En tal punto, empieza a emitirse radiación no entrelazada y el agujero negro desaparece por sí solo.

Al demostrar que la entropía de entrelazamiento de los agujeros negros seguía la curva de Page, Almheiri y sus amigos confirmaron que los agujeros negros de hecho liberan información, aunque aparece en tal desorden que parece una contraseña cifrada, que habría que descifrar.

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