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Cuestión de horizontes

Dada la controversia que ha levantado la noticia sobre la posible inexistencia de los agujeros negros, asignada a Hawking, quiero puntualizar un punto de lo que realmente ha dicho el bueno de Stephen.

No ha dicho que los agujeros negros no existan. Lo que ha dicho es que no podemos trabajar con los horizontes de sucesos, que hay que utilizar otro tipo de horizontes denominados horizontes aparentes.  Esto lo hemos comentado en la anterior entrada: Hawking y el agujero negro. La extraña pareja.

En esta entrada veremos que este punto no es nuevo. De hecho ha sido trabajado desde hace ya varias décadas.  Intentaré aclarar de qué va todo esto sin entrar en las definiciones matemáticas que identifican todos estos conceptos.

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Esto es cerca, esto es lejos: Hoy explicamos lejos…

En esta entrada vamos a tratar de algo curioso y es cómo se percibe el espaciotiempo cuando estamos lejos del horizonte de sucesos de un agujero negro.  Intentaremos simplificar tanto como sea posible los detalles matemáticos involucrados.  De todas formas aprenderemos a leer algunas fórmulas interesantes y que de hecho ya han sido tratadas en el blog.

Esto que vamos a tratar aquí, lo que se conoce como el límite asintótico del espacio de Schwarzschild, y da una nueva dimensión a eso que todos conocemos de nuestra experiencia cotidiana que cuanto más lejos nos encontramos de algo más “pequeño” lo vemos y con menos detalles.  Este tratamiento que pretendemos presentar es muy útil para estudiar cosas como la radiación Hawking.

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Destripando un agujero negro

Vamos a presentar la forma usual en la que un físico teórico piensa en un agujero negro.  Para ello tenemos que usar ciertas herramientas de la relatividad general, especialmente haremos incapié en herramientas muy visuales como los diagramas de Penrose.

Para esta entrada no está mal revisar la entrada previa sobre agujeros negros, y sobre el trabajo de Karl Schwarzschild y sobre diagramas de Penrose entrada I y entrada II.

A ver qué sale…

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Analizando un diagrama de Penrose. Minkowski otra vez

Introdujimos el concepto de diagrama de Penrose en una entrada anterior y ahora vamos a analizar su estructura.  Esto servirá de preparación para entender como sacar información de estos diagramas.  Emplearemos luego lo que aprendamos aquí para estudiar la estructura espaciotemporal de un agujero negro.

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El infinito está muy lejos. De la mano de Penrose no tanto.

Generalmente hablamos del espaciotiempo que contiene un agujero negro, de un espacio de Minkowski que es el espacio matemático que representa el espaciotiempo de la relatividad especial, de un universo, etc.  Pero el tema es curioso, un espaciotiempo usualmente es infinito, así que representarlo en un papel parece difícil.

Pues no lo es, vamos a ver como pintar todo un espaciotiempo completo (infinito) en un trozo de papel.  Esta herramienta es conocida como diagrama de Penrose y es muy divertida.  Las matemáticas ciertamente son mágicas.  Vamos a ver si podemos conocer qué son estos diagramas de Penrose en esta entrada.

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