Los agujeros negros parecen captar toda la atención. Pero, ¿qué pasa con sus gemelos espejo, los agujeros blancos? ¿Existen? Y, si es así, ¿dónde están?
Para entender la naturaleza de agujeros blancosprimero tenemos que mirar los agujeros negros mucho más familiares. agujeros negros son regiones de colapso gravitacional completo, donde la gravedad ha superado a todas las demás fuerzas del universo y comprimido un grupo de materia hasta un punto infinitesimalmente pequeño llamado singularidad. Alrededor de esta singularidad hay un horizonte de eventosque no es un límite físico sólido, sino simplemente el límite alrededor de una singularidad donde la gravedad es tan fuerte que nada, ni siquiera la luz, puede escapar.
Sabemos cómo el universo forma agujeros negros. Cuando una estrella masiva muere, su inmenso peso choca contra su núcleo, lo que desencadena la creación de un agujero negro. Cualquier materia o radiación que deambule demasiado cerca del agujero negro queda atrapada por la fuerte la gravedad y tirado por debajo del horizonte de sucesos a su destino final.
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Entendemos este proceso de formación de agujeros negros y cómo los agujeros negros interactúan con su entorno a través de la teoría de Einstein. teoría de la relatividad general. Para llegar al concepto de agujero blanco, debemos reconocer que a la relatividad general no le importa el flujo de tiempo. Las ecuaciones son simétricas en el tiempo, lo que significa que las matemáticas funcionan bien hacia adelante o hacia atrás en el tiempo.
Entonces, si tuviéramos que tomar una película de la formación de un agujero negro y girarla boca abajo, encontraríamos un objeto que dispersa radiación y partículas. Eventualmente, explotaría, dejando atrás una estrella masiva. Es un agujero blanco y, según la relatividad general, este escenario es perfectamente correcto.
Los agujeros blancos serían incluso más extraños que los agujeros negros. Siempre tendrían singularidades en sus centros y horizontes de eventos en sus fronteras. Seguirían siendo objetos masivos y gravitantes. Pero cualquier material que ingrese a un agujero blanco sería expulsado inmediatamente a una velocidad superior a la de la luz, lo que provocaría que el resplandor blanco brillara ferozmente. Cualquier cosa fuera de un agujero blanco nunca podría entrar en él, porque tendría que viajar más rápido que el velocidad de la luz atravesar hacia adentro a través del horizonte de eventos.
Pero si las matemáticas de la relatividad general permiten los agujeros blancos, ¿por qué no sospechamos que existen en el universo real? La respuesta es que la relatividad general no es la única palabra sobre el cosmos. Hay otras ramas de la física que nos hablan del funcionamiento interno de el universocomo nuestras teorías del electromagnetismo y la termodinámica.
En termodinámica existe el concepto de entropía, que es, en términos muy generales, una medida del desorden en un sistema. La segunda ley de la termodinámica nos dice que la entropía de los sistemas cerrados solo puede aumentar. En otras palabras, el desorden siempre aumenta.
Por ejemplo, supongamos que arroja un piano a una trituradora de madera. Emerge un montón de escombros pulverizados. El desorden en el sistema ha aumentado y se ha cumplido la segunda ley de la termodinámica. Pero si arrojas un montón de piezas al azar en la misma astilladora de madera, no obtendrás un piano completamente formado, porque eso reduciría el desorden. (Los sistemas altamente ordenados, como la vida, pueden aparecer en Tierra – pero se hacen a costa de una mayor entropía dentro de la sol. Todavía no obtiene pianos de las astilladoras de madera, sin importar cómo construya su sistema).
No podemos ejecutar el proceso de formación de un agujero negro al revés y obtener un agujero blanco, porque eso haría que la entropía disminuyera. estrellas no aparezcan milagrosamente como resultado de gigantescas explosiones cósmicas. Entonces, mientras que la relatividad general es agnóstica sobre la realidad de los agujeros blancos, la termodinámica le da al concepto un no definitivo.
La única forma de formar un agujero blanco sería tener un proceso exótico operando en el universo primitivo que construyó la existencia de un agujero blanco en el tejido del propio espacio-tiempo. De esta forma, el proceso de formación del agujero blanco evitaría el problema de la disminución de la entropía: el agujero blanco simplemente estaría allí, existiendo, desde el principio de los tiempos.
Desafortunadamente, también se dice que los agujeros blancos son increíblemente inestables. Todavía gravitarían y atraerían la materia hacia ellos, pero nada podría cruzar los horizontes de sucesos. Tan pronto como algo, incluso un solo fotón (partícula de luz) se acercara a un agujero blanco, estaría condenado. Si la partícula se acercara al horizonte de sucesos, no sería capaz de cruzarlo, provocando que la energía del sistema se disparara. Eventualmente, la partícula tendría tanta energía que haría que el agujero blanco colapsara en un agujero negro, poniendo fin a su existencia.
Entonces, a pesar de lo divertidos y alucinantes que son los agujeros blancos, no parecen ser características del universo real, solo fantasmas que acechan las matemáticas de la relatividad general.
