noviembre 30, 2022

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Investigadores en Dresde simulan un agujero negro para probar la teoría de Stephen Hawking

Albert Einstein describió matemáticamente la existencia de los agujeros negros, pero consideró incorrectos sus cálculos. La idea de que podría haber lugares en el universo donde la gravedad es tan fuerte que ni las partículas ni la radiación como la luz podrían escapar le parecía increíble. Pero Einstein estaba equivocado. Muchos investigadores posteriores a él han demostrado que los agujeros negros existen. Recientemente, los astrónomos, utilizando radiotelescopios, pudieron tomar fotografías de los contornos del centro. El agujero negro en nuestra galaxia, la Vía Láctea cerca. Los investigadores de Dresden ahora han desarrollado un concepto teórico de cómo examinar algunas de las propiedades de estos enigmáticos objetos en el laboratorio.

Todo lo que pasa por el horizonte de sucesos queda atrapado en el agujero negro para siempre.

Los agujeros negros son acumulaciones de masas masivas en un punto diminuto. Esto da como resultado una enorme atracción gravitacional, porque la materia atrae a otra materia, según la descripción popular de la gravedad (a menudo llamada gravedad). De hecho, según la teoría de la relatividad de Einstein, que ha sido probada muchas veces, la materia no atrae otra materia. En cambio, el bloque deforma el espacio circundante y por lo tanto asegura que el otro bloque caiga contra el bloque. La enorme concentración de masa del agujero negro, a su vez, deforma el espacio circundante en una especie de embudo profundo donde queda atrapado todo lo que cruza el llamado horizonte de eventos.

Piense en el horizonte de eventos como el borde de una cascada. Cuanto más cerca esté el agua del borde, más rápido fluirá. Si el pez se acerca demasiado al borde, ya no puede nadar lo suficientemente rápido y es derribado. Entonces, el horizonte de eventos es el límite más allá del cual algo inevitablemente debe caer en el agujero y ya no escapar de él. Sin embargo, el fenómeno de la física cuántica, es decir, la física de las partículas más pequeñas del universo, debe dar lugar a un extraño efecto en este punto, que se denomina radiación de Hawking.

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Los físicos de Dresde quieren simular los efectos de la radiación de Hawking en el laboratorio

En el mundo de los cuantos, hay muchos fenómenos tan increíbles como los agujeros negros. Por lo tanto, los pares de los llamados cuantos entrelazados entre sí aparecen constantemente en todas partes del universo. Por lo general, ambas partes vuelven a juntarse de inmediato, se anulan y, por lo tanto, desaparecen nuevamente. Sin embargo, en el borde de un agujero negro, esta parte del par cuántico podría caer más allá del horizonte de eventos y, por lo tanto, tendría que caer en el agujero. En este caso, la otra parte del par sería radiada desde el agujero en forma de una pequeña cantidad de calor, según la idea del físico Stephen Hawking.
Aquí explicamos qué significa entrelazamiento cuántico y cómo se utiliza para codificar la comunicación. Descrito en base a una investigación de Jena y aquí en Pruebas prácticas en Dresde.

Pero, de hecho, esta radiación nunca se ha medido. El agujero negro más cercano en el espacio está muy lejos, y la radiación sería demasiado pequeña para ser detectada por un instrumento de medición desde la Tierra. Pero ahora los físicos en Dresde han desarrollado una idea de cómo simular los efectos que Hawking predijo en el laboratorio. Si esta idea se puede probar en la práctica con un experimento, podría ser una forma de llenar el vacío que existe hasta ahora entre la teoría general de la relatividad de Einstein y la física cuántica.

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