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Agujeros Negros



Agujeros Negros
(Referencia a un tema / Definición de un término) La especie humana, profundamente curiosa, suele sentir atracción por todo aquello que suene misterioso. Los agujeros negros entran dentro de esa categoría, convirtiéndose así en centros de atención e interés, no sólo para la comunidad científica, sino para el público en general. Su nombre implica teorías que rayan en la ciencia-ficción y que desencadenan nuestra imaginación. Pero, ¿qué son? Los agujeros negros son objetos estelares cuyas masas y densidades son tan enormes que su gravedad no deja escapar ninguna partícula material, ni siquiera los fotones de la luz (Sanchez, 2010). Al estar la luz atrapada, los agujeros negros no pueden ser observados, y de ahí obtienen su nombre.


(Definición) Para empezar a entender mas a fondo lo que es un agujero negro, es necesario conocer el concepto de velocidad de escape. La velocidad de escape es la que necesita tener un cuerpo para escapar de la atracción gravitatoria de otro. Si un objeto tiene una velocidad de escape superior a 300,000 km/s, de él no puede escapar ni la luz pues a esa velocidad se encuentra en el vacío y ninguna partícula puede superarla (Leyva, 2010). Eso sería un agujero negro.
(Hecho) El geólogo inglés aficionado a laastronomía, John Michell, utilizó en 1783 la ecuación de Newton de gravitación universal y calculó que una estrella de masa 500 veces la del Sol no podría verse, pues la luz que irradiara se encontraría atrapada en su gravedad. Sin embargo, su revolucionaria idea no prosperó pues muy pocas mentes de su tiempo estaban equipadas para entender lo que proponía (Soter, 2001). Ademas, cometió el error de haber aplicado la Ley de Newton, situación que no pudo haber evitado, ya que faltaban mas de cien años para que Einstein formulara la teoría general de la relatividad, y con ella, la teoría moderna de la gravitación.
(Hecho / Definición) Aplicando la teoría de Einstein, el aleman Karl Schwarzschild desarrolló en 1915 lo que se conoce como radio de Schwarzschild, el radio que debe tener un objeto para que sea un agujero negro. Para visualizarlo hay que entender que una estrella normal tiene una masa y un radio en relación tal que, según la teoría general de la relatividad, apenas provoca desviación en la trayectoria rectilínea de la luz. Cuando una estrella se encuentra en el ciclo final de su vida, en especial si es muy masiva, su radio empezara a disminuir porque su propia gravedad vencera a la presión cinética de sus electrones. Si ese encogimiento pasa por el radio de Schwarzschild, la luz queda atrapada gravitatoriamente y la estrella desaparece, y esa distancia define lo que se conoce comohorizonte de sucesos, porque a partir de ese momento nada de lo que ocurra en la estrella podra observarse, salvo sus efectos gravitatorios sobre otros objetos celestes (Leyva, 2001). Así buscan agujeros negros los astrónomos.
(Explicación / Analogía) La física moderna es capaz de predecir diversas características de los agujeros y negros y de lo que ocurre en sus inmediaciones. Una de las mas interesantes es que quizas en realidad los agujeros negros son grisaceos. Según la relatividad general, un agujero negro es eterno pues seguira haciéndose cada vez mas masivo. Sin embargo, Stephen Hawking, el científico mas brillante del último tercio del siglo XX, demostró en 1976 que un agujero negro puede “evaporarse”. Esto quiere decir que en el entorno del agujero, justo antes del horizonte de sucesos, la densidad de la energía es suficientemente alta como para convertirse en materia y generar pares de partículas y antipartículas, que cuando hacen contacto unas con otras son destruidas y liberan energía en forma de luz que vuelve a caer hacia el agujero. La mecanica cuantica predice que algunas de estas partículas escaparan gracias al efecto túnel, que permite que se comporten como una pelota atravesando una pared, llevandose energía consigo (Leyva, 2010). Por tanto, si la masa que se desprende del agujero es constante, el agujero negro no vivira para siempre y, ademas, estas emisiones y absorciones departículas y luz le daran cierto brillo al horizonte de sucesos. Por eso el agujero negro quizas es grisaceo.
(Recordatorio del objetivo) Teorías y especulaciones sobre agujeros negros generan toneladas de libros y ensayos, pues las matematicas y la física que conocemos fallan al tratar de explicar lo que sucede en su interior. Las posibilidades son muchas, y estan delimitadas por nuestra capacidad para formar nuevas ideas y cuestionar las viejas, es decir, nuestra imaginación. Al poner en tela de juicio la continuidad del espacio y del tiempo, los agujeros negros nos hacen divagar acerca de nuestra propia existencia, tan dependiente de ambos. No es sorprendente entonces que ante tales propiedades haya quienes piensen que los agujeros negros nos permitan viajar por el tiempo, o que sean entradas hacia otros universos. Tal vez nuestro universo no sea sino un gran agujero negro, del cual, sin la ayuda de la mecanica cuantica, no podremos escapar.

Bibliografía
Lozano, M. (2010).
El cosmos en la palma de la mano. México D.F.: Random House Mondadori.
Sanchez Ron, J. M. (2006). Diccionario de la ciencia. Barcelona: Crítica.
Soter, S., & Tyson, N. d. (2001). Cosmic horizons: astronomy at the cutting edge. Nueva York: New Press.
Schwarzschild radius. (2011). En Encyclopædia Britannica. Recuperado de https://0-www.britannica.com.millenium.itesm.mx/EBchecked/topic/242490/Schwarzschild-radius


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