CIENCIA / El proceso de formación de los agujeros negros es en general muy complejo y altamente sensible a la dinámica del colapso gravitacional. En este sentido, los horizontes sintéticos en modelos de materia cuántica proporcionan una ruta alternativa para explorar cuestiones fundamentales de la teoría gravitacional moderna.
De esta manera, un equipo de especialistas empleó un paradigma teórico, el cual permite conservar las características mínimas de la concentración de la masa para que ésta transite desde una configuración inicial ‘no singular’ hasta su colapso para llegar a un estado final ‘singular’ que es donde aparece el horizonte sintético de eventos.
Los científicos apuntan que esto podría ayudar a resolver la tensión entre dos marcos teóricos actualmente irreconciliables para describir el Universo, la teoría general de la relatividad, que es la que describe el comportamiento de la gravedad como un campo continuo conocido como espacio-tiempo; y la mecánica cuántica, que describe el comportamiento de partículas discretas utilizando las matemáticas de probabilidad.
Por lo tanto, para el desarrollo de una teoría unificada sobre la gravedad cuántica que pueda aplicarse universalmente, estos dos paradigmas inmiscibles necesitan encontrar alguna manera de ser compatibles.
Y aquí es donde los agujeros negros entran en escena, ya que son posiblemente los objetos más extraños y extremos del Universo. Estos objetos masivos son tan increíblemente densos que, dentro de una cierta distancia del centro de masa del agujero negro, ninguna velocidad en el Universo es lo suficientemente alta para escapar. Ni siquiera la velocidad de la luz.
Para simular un agujero negro se usó una cadena de átomos de una sola fila para generar el horizonte de eventos de un agujero negro, lo que permitió observar el equivalente a lo que se denomina radiación de Hawking. Estas son partículas nacidas a partir de perturbaciones en las fluctuaciones cuánticas causadas por la ruptura del objeto masivo en el espacio-tiempo.
Una cadena unidimensional de átomos sirvió como camino para que los electrones “saltaran” de una posición a otra. Al ajustar la facilidad con la que puede ocurrir este salto, los físicos podrían hacer que ciertas propiedades desaparezcan, creando efectivamente una especie de horizonte de eventos que interfiere con la naturaleza ondulatoria de los electrones.
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El efecto de este falso horizonte de eventos produjo un aumento de la temperatura que coincidió con las expectativas teóricas de un sistema de agujeros negros equivalente, pero solo cuando parte de la cadena se extendió más allá del horizonte de eventos, apuntan los científicos.
Esto podría significar que el entrelazamiento de las partículas que se extienden a ambos lados del horizonte de eventos es fundamental para generar la radiación de Hawking. Asimismo, se muestra que la temperatura resultante de las cadenas largas es idéntica a la temperatura de Unruh correspondiente, siempre que el hamiltoniano posterior al enfriamiento coincida con el entrelazamiento hamiltoniano del sistema de preenfriamiento.
Esta entrada fue modificada por última vez el 6 de abril de 2023 a las 3:57 PM
