Astrofísicos proponen una nueva solución cuántica que desafía la visión clásica de los agujeros negros

Una aproximación matemática permite abordar problemas fundamentales sobre la estructura interna de los agujeros negros

3 min lectura

Autor - Aldo Venuta Rodríguez

Agujero negro
La imagen recrea cómo un agujero negro supermasivo curva la luz de las estrellas cercanas, formando su característica sombra oscura en el espacio profundo. Crédito: NASA/ESA/Gaia

La física moderna se ha apoyado durante más de un siglo en dos pilares fundamentales: la relatividad general de Einstein, que explica el universo a gran escala, y la mecánica cuántica, que describe el comportamiento de las partículas subatómicas. Sin embargo, la incompatibilidad entre ambas teorías ha sido uno de los grandes desafíos científicos, manteniendo separados durante décadas los mundos de lo grande y lo pequeño.

Ahora, una investigación publicada en Europhysics Letters por el físico teórico Xavier Calmet y su equipo plantea una aproximación revolucionaria. Mediante la llamada "acción efectiva de Vilkovisky-DeWitt", los científicos lograron aplicar correcciones cuánticas universales a las ecuaciones de Einstein, generando un nuevo tipo de solución teórica para los agujeros negros que va más allá de la visión clásica.

Según los autores, estas correcciones permiten la existencia de “agujeros negros cuánticos”, objetos teóricos que emergen naturalmente al combinar la estructura matemática de la relatividad con las reglas de la física cuántica. No se trata de simples modificaciones de los agujeros negros conocidos, sino de entidades completamente nuevas dentro de un marco de gravedad cuántica.

La singularidad, ese punto de densidad infinita que predice la relatividad general en el centro de los agujeros negros, ha sido durante mucho tiempo un obstáculo conceptual. Para los físicos, los infinitos matemáticos suelen indicar que una teoría ha alcanzado su límite de aplicabilidad. El trabajo de Calmet propone que al introducir elementos cuánticos en la ecuación, la naturaleza misma de los agujeros negros podría cambiar radicalmente, evitando el surgimiento de esas singularidades extremas.

El enfoque de esta investigación se diferencia de otros intentos, como la teoría de cuerdas, al no requerir una descripción completa de la gravedad cuántica. En cambio, se apoya en principios matemáticos robustos que pueden aplicarse universalmente a distintas propuestas de unificación, permitiendo predecir propiedades inéditas de los agujeros negros.

A pesar de su potencial revolucionario, estos “agujeros negros cuánticos” son, por ahora, una predicción matemática. Detectarlos en la práctica será extremadamente difícil, ya que las diferencias más notables respecto a los agujeros negros clásicos solo se manifiestan cerca del horizonte de sucesos, una región aún inobservable directamente con la tecnología actual.

El estudio abre, sin embargo, una ventana teórica importante. Si la gravedad cuántica realmente permite la existencia de nuevos tipos de agujeros negros, podrían revelarse en el futuro mediante observaciones indirectas, como la detección de ondas gravitacionales atípicas o fenómenos astrofísicos que desafíen los modelos clásicos.

La posibilidad de una teoría unificada que explique tanto los fenómenos cósmicos extremos como el comportamiento de las partículas subatómicas representa el anhelo de generaciones de científicos. Este trabajo no solo acerca ese objetivo, sino que sugiere que los grandes enigmas de la física podrían esconderse en el universo oscuro, y no necesariamente en aceleradores de partículas terrestres.

La propuesta de Calmet y su equipo revitaliza la búsqueda del “Santo Grial” de la física, invitando a la comunidad científica a explorar nuevas formas de entender el cosmos. La frontera entre la relatividad y la cuántica, por tanto, podría ser mucho más flexible de lo que se pensaba hasta ahora.

Fuente: Xataka

No hemos podido validar su suscripción.
Se ha realizado su suscripción.

Recibe el boletín de Iceebook

Las noticias más importantes del planeta, ciencia, espacio y tecnología, directamente en tu bandeja de entrada. Sin ruido, solo lo esencial.

Preguntas frecuentes

💬 Presentan propiedades matemáticas distintas y podrían evitar las singularidades previstas por la relatividad general.
💬 Aplicaron la acción efectiva de Vilkovisky-DeWitt para introducir correcciones cuánticas a las ecuaciones de Einstein.
💬 Por ahora, las diferencias clave solo se detectan cerca del horizonte de sucesos, lo que hace muy difícil su observación directa.
💬 Porque abre la posibilidad de unificar la relatividad y la mecánica cuántica, resolviendo uno de los mayores retos de la ciencia.

Continúa informándote

Persona joven sonríe con serenidad mientras estudia en una biblioteca moderna
Ciencia

Las emociones positivas mejoran la memoria y ayudan a fijar recuerdos

Las emociones positivas estimulan la actividad cerebral y potencian la memoria a largo plazo, según un nuevo estudio de la Sociedad de Neurociencia

Ganimedes
Espacio

Descubren que el hielo espacial es menos parecido al agua de la Tierra de lo que se pensaba

Descubren diminutos cristales ocultos en el hielo espacial, cambiando la visión sobre su estructura y aportando claves sobre la formación de planetas y el origen de la vida

Inundación
Análisis

Inundaciones en Texas, Estados Unidos: un análisis profundo de causas y consecuencias

Las recientes inundaciones en Texas han evidenciado vulnerabilidades históricas, errores institucionales y una creciente amenaza climática que afecta a todo Estados Unidos

Terminal óptica de Google Taara
Tecnología

La estrategia terrestre de Google compite con la red satelital Starlink y promete internet de alta velocidad

Google apuesta por la tecnología óptica terrestre para ofrecer conectividad global, desafiando el modelo satelital de Starlink y ampliando el acceso a internet en zonas remotas

Donald Trump
El Mundo

Trump califica de ridícula la creación del nuevo partido político de Elon Musk en Estados Unidos

El enfrentamiento político entre Trump y Musk marca un nuevo capítulo en la lucha por el control del panorama electoral estadounidense

Lewotobi Laki-Laki
El Mundo

El volcán Lewotobi Laki-Laki en Indonesia lanza una columna de ceniza de 18 km y mantiene el nivel de alerta máximo

El volcán Lewotobi Laki-Laki protagonizó una de las erupciones más potentes del año, mientras las autoridades mantienen el nivel de alerta más alto

Inundación
El Mundo

Texas enfrenta una tragedia con 81 muertos y decenas de desaparecidos tras las inundaciones en Kerrville

Las inundaciones repentinas en Kerrville, Texas, han dejado un saldo devastador, mientras los equipos de emergencia continúan la búsqueda de decenas de desaparecidos

Un niño leyendo un libro, con un cerebro artificial
Tecnología

La inteligencia artificial revela un cambio abrupto en su forma de aprender a leer

Investigadores descubren que, tras superar un umbral de datos, la IA cambia abruptamente su estrategia y aprende a captar el sentido de las palabras

Ilustración conceptual creada digitalmente, atribuida a Sissa Medialab.
Espacio

Enanas oscuras en la Vía Láctea ofrecen nuevas pistas sobre la identidad de la materia oscura

Investigadores proponen que las enanas oscuras, objetos estelares alimentados por materia oscura, podrían ser la clave para identificar la composición de uno de los mayores misterios del cosmos

TikTok
Tecnología

TikTok planea el lanzamiento de una nueva aplicación para cumplir con la exigencia de venta en Estados Unidos

TikTok desarrolla una app independiente para el mercado estadounidense en medio de presiones regulatorias y negociaciones internacionales