¿Conoces a Stephen Hawking?

El 14 de marzo de 2018, el mundo sufrió la pérdida de uno de los hombres más sobresalientes de la época actual: Stephen Hawking. En sus 76 años, realizo grandes aportes a la ciencia, específicamente a la física teórica y astrofísica.

En este pequeño homenaje que RoboLab realiza a este honorable científico, se intentará explicar las principales teorías que hicieron que la forma de ver el universo haya cambiado.

El profesor Hawking nació 300 años después de la muerte de Galileo, tenía el mismo puesto en Cambridge que tuvo Issac Newton y trabajaba en la teoría general de relatividad de Einstein, de los tres con el que mas se identificaba era con Galileo.

La teoría de la relatividad general de Einstein predice el movimiento de cuerpos muy grandes como las galaxias, pero no puede explicar el comportamiento de las partículas subatómicas más diminutas que son las piedras angulares del universo, el movimiento de estas partículas lo predice otra teoría llamada mecánica cuántica. Hawking intentó aunar las dos teorías. Stephen Hawking descubrió que hay un caso en particular en que la relatividad general y la teoría cuántica se pueden combinar con éxito.

Qué pasaría si miráramos un agujero negro, pero fijándonos desde sus partículas mas diminutas. Los agujeros negros constituyen la predicción mas extraña y radical de la teoría de la gravedad de Einstein, teóricamente cuando una masa se encuentra extremadamente concentrada, por ejemplo, un astro comprimido en una bola de tan solo unos kilómetros de diámetro, el espacio de su alrededor se deforma tanto que la gravedad impide que algo se escape, incluyendo la luz. Un agujero negro es una región del espacio donde la gravedad es tan fuerte que la luz no se puede escapar, “las cosas pueden entrar, pero no pueden salir”. Hawking utiliza las ecuaciones de la teoría cuántica para analizar lo que les pasa a las partículas atrapadas por la gravedad en las fronteras de los agujeros negros. Con estos estudios Hawking demostró que los agujeros negros no están completamente aislados del resto del universo, sus fronteras emiten unas diminutas partículas denominadas Radiación de Hawking, la radiación lleva consigo energía y masa de manera que el agujero negro se va desvaneciendo poco a poco hasta desaparecer. Hawking demostró que como en el agua hay ebullición, los agujeros negros se van evaporando lentamente.

¿Qué hay en el centro de un agujero negro?

Hawking trabajó con el físico Roger Penrose para demostrar que, si pudieras viajar al centro de un agujero negro, encontrarás algo llamado 'singularidad'. En una singularidad, tanta materia es aplastada en un espacio tan pequeño que la fuerza de la gravedad se vuelve infinita. Todo está aplastado en un punto de densidad infinita, perforando un agujero a través de la tela del universo y rompiendo el libro de reglas de la física tal como la conocemos. Es algo bastante aterrador.

¿Qué sucede al borde de un agujero negro?

Podrías pensar que un vacío está vacío. Pero no lo es. Al menos, no según la teoría cuántica. Está lleno de partículas y antipartículas que aparecen de la nada y luego desaparecen.

Cuando esto sucede, en el borde de un agujero negro, una de las dos partículas puede caer, dejando que la otra escape. Esta pequeña corriente de partículas que escapan como ya se mencionó anteriormente, se conoce como radiación de Hawking.

Ahora, aquellas partículas que cayeron en el agujero negro tienen una masa negativa y hacen que el agujero negro se haga más pequeño, y más pequeño, hasta que desaparece. Llevará un tiempo, de hecho, un tiempo muy largo, pero en los momentos finales explotará un agujero negro con la energía de un millón de bombas nucleares, sin dejar nada atrás.

Entonces, ¿por qué Stephen Hawking es el científico de la época actual más famoso?

Demostró que en un momento todo en nuestro universo se comprimió en una singularidad, que luego explotó en el Big Bang, y finalmente formó galaxias, estrellas, planetas, tú, yo y todo lo que existe. Ese fue el comienzo de nuestro universo. Y supongo que lo increíble es que presentó todas estas ideas profundas y provocativas sin la conveniencia de poder escribir nada. Lo hizo todo solo con el pensamiento.