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Resolviendo el debate sobre el agujero negro 'fuzzball o agujero de gusano'

El estudio agrega más certeza a la teoría que involucra la paradoja de la información

Fecha :
4 de enero de 2022
Fuente :
Universidad Estatal de Ohio
Resumen :
Los agujeros negros son realmente bolas de pelusa gigantes, dice un nuevo estudio. El estudio intenta poner fin al debate sobre la famosa paradoja de la información de Stephen Hawking, el problema creado por la conclusión de Hawking de que cualquier dato que ingrese a un agujero negro nunca puede salir. Esta conclusiónestaba de acuerdo con las leyes de la termodinámica, pero se oponía a las leyes fundamentales de la mecánica cuántica.
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HISTORIA COMPLETA

Los agujeros negros son realmente bolas de pelusa gigantes, dice un nuevo estudio.

El estudio intenta poner fin al debate sobre la famosa paradoja de la información de Stephen Hawking, el problema creado por la conclusión de Hawking de que cualquier dato que ingrese a un agujero negro nunca puede salir. Esta conclusión estaba de acuerdo con las leyes de la termodinámica, pero se oponía a las leyes fundamentalesde la mecánica cuántica.

"Lo que encontramos de la teoría de cuerdas es que toda la masa de un agujero negro no es absorbida por el centro", dijo Samir Mathur, autor principal del estudio y profesor de física en la Universidad Estatal de Ohio.El agujero intenta apretar las cosas hasta un punto, pero luego las partículas se estiran en estas cuerdas, y las cuerdas comienzan a estirarse y expandirse y se convierte en esta bola de pelusa que se expande para llenar la totalidad del agujero negro ".

El estudio, publicado el 28 de diciembre en la Revista turca de física , descubrió que la teoría de cuerdas casi con certeza tiene la respuesta a la paradoja de Hawking, como los autores del artículo habían creído originalmente. Los físicos demostraron teoremas para mostrar que la teoría de la bola de fuzz sigue siendo la solución más probable para la paradoja de la información de Hawking. Los investigadores también han publicado unensayo que muestra cómo este trabajo puede resolver acertijos de larga data en cosmología; el ensayo apareció en diciembre en el Revista Internacional de Física Moderna .

Mathur publicó un estudio en 2004 que teorizaba que los agujeros negros eran similares a bolas de hilo muy grandes y desordenadas, "bolas de pelusa" que se vuelven más grandes y desordenadas a medida que se succionan nuevos objetos.

"Cuanto más grande es el agujero negro, más energía entra y más grande se vuelve la bola de pelusa", dijo Mathur. El estudio de 2004 encontró que la teoría de cuerdas, la teoría física que sostiene que todas las partículas en el universo están hechas de partículas diminutascuerdas vibrantes, podría ser la solución a la paradoja de Hawking. Con esta estructura de bola de pelusa, el agujero irradia como cualquier cuerpo normal, y no hay rompecabezas.

Después del estudio de Mathur en 2004 y otros trabajos similares, "mucha gente pensó que el problema estaba resuelto", dijo. "Pero, de hecho, una parte de la comunidad de la teoría de cuerdas pensó que buscaría una solución diferente a la de Hawkingparadoja de la información. Les molestaba que, en términos físicos, toda la estructura del agujero negro hubiera cambiado ".

Los estudios de los últimos años intentaron reconciliar las conclusiones de Hawking con la vieja imagen del agujero, donde uno puede pensar en el agujero negro como un "espacio vacío con toda su masa en el centro". Una teoría, el paradigma del agujero de gusano, sugirió queLos agujeros negros pueden ser un extremo de un puente en el continuo espacio-tiempo, lo que significa que cualquier cosa que ingrese a un agujero negro puede aparecer en el otro extremo del puente, el otro extremo del agujero de gusano, en un lugar diferente en el espacio y el tiempo..

Sin embargo, para que la imagen del agujero de gusano funcione, algo de radiación de baja energía tendría que escapar del agujero negro en sus bordes.

Este estudio reciente demostró un teorema - el "teorema de pequeñas correcciones efectivas" - para mostrar que si eso sucediera, los agujeros negros no parecerían irradiar de la forma en que lo hacen.

Los investigadores también examinaron las propiedades físicas de los agujeros negros, incluido el cambio de topología en la gravedad cuántica, para determinar si el paradigma del agujero de gusano funcionaría.

"En cada una de las versiones que se han propuesto para el enfoque del agujero de gusano, encontramos que la física no era consistente", dijo Mathur. "El paradigma del agujero de gusano intenta argumentar que, de alguna manera, todavía se puede pensar en elagujero como si estuviera efectivamente vacío con toda la masa en el centro. Y los teoremas que probamos muestran que tal imagen del agujero no es una posibilidad. "

Otros investigadores del estado de Ohio que trabajaron en este estudio incluyen a Madhur Mehta, Marcel RR Hughes y Bin Guo.


Fuente de la historia :

Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Ohio . Original escrito por Laura Arenschield. Nota: el contenido puede editarse por estilo y longitud.


Referencia de la revista :

  1. Bin Guo, Marcel RR Hughes, Samir D. Mathur, Madhur Mehta. Contrastando los paradigmas de la bola de fuzz y el agujero de gusano para los agujeros negros . Revista turca de física , 2021 [ resumen ]

cite esta página :

Universidad Estatal de Ohio. "Resolviendo el debate de la 'bola de fuzz o el agujero de gusano' del agujero negro: el estudio agrega más certeza a la teoría que involucra la paradoja de la información". ScienceDaily. ScienceDaily, 4 de enero de 2022. .
Universidad Estatal de Ohio. 2022, 4 de enero. Resolviendo el debate sobre la 'bola de pelusa o el agujero de gusano' del agujero negro: el estudio agrega más certeza a la teoría que involucra la paradoja de la información. ScienceDaily . Obtenido el 4 de enero de 2022 de www.science-things.com/releases/2022/01/220104112233.htm
Universidad Estatal de Ohio. "Resolviendo el debate sobre la 'bola de fuzz o el agujero de gusano' del agujero negro: el estudio agrega más certeza a la teoría que involucra la paradoja de la información." ScienceDaily. Www.science-things.com/releases/2022/01/220104112233.htm consultado4 de enero de 2022.


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