{"id":305754,"date":"2019-10-09T18:33:52","date_gmt":"2019-10-09T21:33:52","guid":{"rendered":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=305754"},"modified":"2019-10-09T18:33:52","modified_gmt":"2019-10-09T21:33:52","slug":"el-legado-de-hawking","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/el-legado-de-hawking\/","title":{"rendered":"El legado de Hawking"},"content":{"rendered":"

Casi siempre opacado por su figura medi\u00e1tica, el f\u00edsico brit\u00e1nico Stephen Hawking, quien muri\u00f3 a los 76 a\u00f1os el pasado 14 de marzo, tras vivir m\u00e1s de medio siglo con esclerosis lateral amiotr\u00f3fica (ELA), fue un te\u00f3rico que dej\u00f3 contribuciones importantes para la comprensi\u00f3n del origen del Universo y la f\u00edsica de los agujeros negros. En 1963, supo que padec\u00eda de esa enfermedad neuromotora, que le reducir\u00eda progresivamente los movimientos y lo condenar\u00eda durante d\u00e9cadas a una silla de ruedas. El per\u00edodo de su vida considerado como el m\u00e1s productivo para la ciencia es el de los 10 o\u00f315 a\u00f1os que siguieron al diagn\u00f3stico, antes de la llegada a su fama planetaria. \u201cHasta mediados de la d\u00e9cada de 1970, Hawking hizo trabajos muy s\u00f3lidos\u201d, sostiene el f\u00edsico George Matsas, del Instituto de F\u00edsica Te\u00f3rica de la Universidade Estadual Paulista (IFT-Unesp). \u201cDespu\u00e9s, su producci\u00f3n cient\u00edfica cobr\u00f3 tonos m\u00e1s especulativos.\u201d<\/p>\n

Hawking naci\u00f3 en Oxford y curs\u00f3 la carrera de f\u00edsica en la famosa universidad local. Pero, a los 20 a\u00f1os, una vez graduado, se pas\u00f3 a la Universidad de Cambridge, hist\u00f3rica rival de Oxford, para cursar un doctorado en f\u00edsica, m\u00e1s espec\u00edficamente en cosmolog\u00eda. Obtuvo su PhD en 1966 con la tesis intitulada \u201cPropiedades de universos en expansi\u00f3n\u201d. Su primer trabajo de peso se public\u00f3 en 1970, en coautor\u00eda con el matem\u00e1tico brit\u00e1nico Roger Penrose, entonces profesor del Birkbeck College de la Universidad de Londres y diez a\u00f1os m\u00e1s grande.<\/p>\n

En un art\u00edculo que se public\u00f3 el 27 de enero de ese a\u00f1o en el peri\u00f3dico cient\u00edfico Proceedings of the Royal Society A,<\/em> Hawking y Penrose se\u00f1alaron una implicaci\u00f3n de la teor\u00eda general de la relatividad de Einstein, que trata a la gravitaci\u00f3n como una propiedad geom\u00e9trica del espacio-tiempo. Seg\u00fan el d\u00fao de cient\u00edficos, las ideas del f\u00edsico alem\u00e1n conduc\u00edan inexorablemente a la conclusi\u00f3n de que el Universo tendr\u00eda que haber comenzado en el pasado remoto por medio de una singularidad gravitacional, un punto del espacio-tiempo con curvatura infinita. \u201cEllos demostraron matem\u00e1ticamente que, si la flecha del tiempo se revierte, surgir\u00e1 una singularidad cl\u00e1sica\u201d, explica Daniel Vanzella, del Instituto de F\u00edsica de S\u00e3o Carlos de la Universidad de S\u00e3o Paulo (IFSC-USP). Esa singularidad inicial, en la que toda la materia estar\u00eda colapsada en un punto de densidad infinita, ser\u00eda el llamado Big Bang, el inicio del Universo. La idea de que hubo Big Bang es anterior al art\u00edculo de Hawking y Penrose. Lo que ellos hicieron fue probar que la relatividad general hac\u00eda que esa singularidad inicial fuera inevitable dentro del contexto cl\u00e1sico (es decir, sin tener en cuenta ingredientes cu\u00e1nticos).<\/p>\n

Todav\u00eda trabajando con la relatividad general y el concepto de singularidad, en los primeros a\u00f1os de la d\u00e9cada de 1970, Hawking se dedic\u00f3 a investigar unos de los objetos m\u00e1s misteriosos del Cosmos, los agujeros negros. Sus primeros estudios corroboraron la visi\u00f3n cl\u00e1sica sobre este tema. Definidos como regiones del espacio-tiempo sumamente compactas, donde la gravedad es tan fuerte que nada le escapa \u2013ni la luz\u2013, los agujeros negros emergen de esos trabajos iniciales como entidades indestructibles. Toda materia o energ\u00eda que cruza el horizonte de eventos, l\u00edmite que demarca la frontera de no retorno alrededor del agujero, es succionada hacia su interior. Seg\u00fan esta interpretaci\u00f3n, la masa de los agujeros negros s\u00f3lo aumentar\u00eda y nunca podr\u00eda disminuir.<\/p>\n

La cuesti\u00f3n se volvi\u00f3 bastante m\u00e1s compleja y tom\u00f3 un rumbo inesperado cuando Hawking pas\u00f3 a tener en cuenta, adem\u00e1s de la relatividad general, las ideas de la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica en sus an\u00e1lisis y c\u00e1lculos sobre la din\u00e1mica de los agujeros negros. En un trabajo firmado por \u00e9l \u00fanicamente, publicado el 1\u00ba de marzo de 1974 en la revista Nature<\/em>, expuso por primera vez la idea de que los agujeros negros deber\u00edan emitir part\u00edculas subat\u00f3micas, en una propuesta te\u00f3rica que quedar\u00eda conocida como la radiaci\u00f3n Hawking. \u201cMientras que un agujero negro emite esa radiaci\u00f3n t\u00e9rmica, se espera que pierda masa\u201d, escribi\u00f3 el f\u00edsico de Cambridge en su paper<\/em>. Dicha radiaci\u00f3n ser\u00eda, por lo tanto, un efecto cu\u00e1ntico que har\u00eda que los agujeros negros pierdan energ\u00eda (y masa) poco a poco. \u00c9sta constituir\u00eda una evidencia de que, a diferencia de lo que postulaba la relatividad general, los agujeros negros podr\u00edan encogerse y evaporarse. O sea, podr\u00edan destruirse. \u201cCuanto menor el tama\u00f1o del agujero negro, mayor ser\u00eda la temperatura de la radiaci\u00f3n emitida\u201d, comenta el f\u00edsico te\u00f3rico Andr\u00e9 Landulfo, de la Universidad Federal del ABC (UFABC). Como dir\u00eda el propio Hawking m\u00e1s adelante, los agujeros negros no ser\u00edan tan negros.<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

Part\u00edculas virtuales<\/strong>
\nEl mecanismo responsable de la creaci\u00f3n de la radiaci\u00f3n Hawking tendr\u00eda relaci\u00f3n con lo que los f\u00edsicos denominan part\u00edculas virtuales. El vac\u00edo estar\u00eda poblado de part\u00edculas y antipart\u00edculas, que se crear\u00edan y se aniquilar\u00edan r\u00e1pidamente de a pares. Esto ocurrir\u00eda tan velozmente que, de acuerdo con el principio de Heisenberg, una de las leyes b\u00e1sicas de la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica, esas part\u00edculas no podr\u00edan observarse directamente. De all\u00ed su definici\u00f3n como virtuales. Sin embargo, cerca del horizonte de eventos de un agujero negro, suceder\u00eda a veces algo especial: una de las part\u00edculas del par surgir\u00eda en el interior de agujero negro con energ\u00eda negativa mientras que su compa\u00f1era aparecer\u00eda fuera de \u00e9l con energ\u00eda positiva. Las part\u00edculas, en este caso, ser\u00edan reales y no virtuales. La part\u00edcula fuera del horizonte de eventos ser\u00eda observada en el infinito como radiaci\u00f3n t\u00e9rmica, la famosa radiaci\u00f3n Hawking. La del interior causar\u00eda al agujero negro una p\u00e9rdida de energ\u00eda, haci\u00e9ndolo encogerse. \u201cAl final de este proceso, todo ocurre como si el agujero se hubiera evaporado por la emisi\u00f3n de radiaci\u00f3n\u201d, explica Matsas.<\/p>\n

Desde entonces, el concepto de la radiaci\u00f3n Hawking, aunque \u00e9sta nunca se ha confirmado en forma experimental, se afianz\u00f3 como una de las ideas m\u00e1s importantes sobre el funcionamiento de los agujeros negros. Se la considera la mayor contribuci\u00f3n cient\u00edfica del f\u00edsico brit\u00e1nico. \u201cPara cualquier agujero negro que surgiera en procesos astrof\u00edsicos normales, la radiaci\u00f3n Hawking ser\u00eda, empero, sumamente peque\u00f1a y seguramente no observable de forma directa mediante cualquier t\u00e9cnica hoy en d\u00eda conocida\u201d, coment\u00f3 Roger Penrose, actualmente profesor em\u00e9rito de la Universidad de Oxford, en un art\u00edculo publicado en el diario londinense The Guardian<\/em> luego de la muerte del colega. Matsas acota que, en otras \u00e1reas de la f\u00edsica, se han encontrado efectos an\u00e1logos a la radiaci\u00f3n Hawking, tales como ondas sonoras que se escapan de agujeros negros ac\u00fasticos, nubes de \u00e1tomos de las cuales el sonido no deber\u00eda salir.<\/p>\n

Temas como el origen del Universo, del tiempo y del espacio, y la naturaleza de los agujeros negros siguieron presentes tanto en la obra cient\u00edfica como en los trabajos de divulgaci\u00f3n, destinados a un p\u00fablico m\u00e1s amplio, a lo largo de la vida de Hawking. No obstante, nuevas cuestiones, algunas de car\u00e1cter m\u00e1s especulativo, como las dimensiones extras previstas en la teor\u00eda de supercuerdas o la existencia de otros universos (adem\u00e1s del nuestro), tambi\u00e9n pasaron a ocupar la mente del f\u00edsico celebridad.<\/p>\n

Despu\u00e9s del alem\u00e1n Albert Einstein (1879-1955), el cient\u00edfico m\u00e1s conocido del siglo XX, pocos f\u00edsicos se hicieron tan populares entre el p\u00fablico lego como Hawking. Autor de libros de divulgaci\u00f3n de la f\u00edsica, como el best-seller<\/em> internacional Breve<\/em> historia<\/em> del<\/em> tiempo <\/em>(editorial Cr\u00edtica, 1991), que vendi\u00f3 10 millones de copias y se tradujo en 40 idiomas, el brit\u00e1nico nunca se intimid\u00f3 a la hora de aparecer en p\u00fablico. Particip\u00f3 en series de la televisi\u00f3n estadounidense, como Star Trek: The next generation<\/em> y The Big Bang theory. <\/em>Lo retrataron en el dibujo animado Los Simpsons<\/em>. Puso su voz sintetizada en dos canciones del grupo de rock brit\u00e1nico Pink Floyd. Su vida, adem\u00e1s, fue tema de documentales y hasta de una pel\u00edcula para el cine, La teor\u00eda de todo<\/em>, de 2014, que le rindi\u00f3 un Oscar al actor brit\u00e1nico que lo interpret\u00f3, Eddie Redmayne.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Con base en sus an\u00e1lisis, el f\u00edsico brit\u00e1nico postul\u00f3 que los agujeros negros pueden emitir radiaci\u00f3n y disminuir de tama\u00f1o","protected":false},"author":13,"featured_media":305759,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[181],"tags":[274,304],"coauthors":[101],"class_list":["post-305754","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-ciencia-es","tag-astronomia-es","tag-fisica-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/305754","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/13"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=305754"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/305754\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":305772,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/305754\/revisions\/305772"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/305759"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=305754"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=305754"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=305754"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=305754"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}