Agujeros negros y Big Bang: la ciencia de Hawking

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Cambridge, 14 mar (dpa) – Para la mayor parte de la gente los agujeros negros apenas son comprensibles: exóticas estructuras en las que el tiempo deja de existir y de las que ni siquiera la luz puede escapar. El físico británico Stephen Hawking, fallecido hoy a los 76 años, estudió esos objetos cósmicos de enorme masa y consiguió descifrar algunos de sus secretos.

Su comprensión de los agujeros negros, la historia del universo y la teoría de la relatividad general son algunos de sus legados científicos más importantes.

Según la teoría de la relatividad general de Albert Einstein, los agujeros negros se forman cuando grandes estrellas colapsan debido a su propia fuerza de gravedad al final de su vida. Por encima de una determinada masa, esa fuerza gravitatoria es tan intensa que nada puede detener ese colapso, la materia se hunde en un punto matemático, una denominada singularidad.

Cuando Hawking empezó a estudiar los agujeros negros, todavía no había datos de ninguna observación de esos cadáveres de estrellas. Partiendo sólo de la teoría, el brillante científico dedujo que los agujeros negros no sólo engullen todo lo que se les acerca -incluso la luz- gracias a su enorme fuerza gravitatoria. También se evaporan lentamente, una consecuencia de la física cuántica.

Esa evaporación es extremadamente lenta y la radiación de Hawking que resulta de ella es tan débil que todavía no consiguió detectarse con la tecnología actual. A falta de esa comprobación, Hawking no fue galardonado con el premio Nobel.

La evaporación de los agujeros negros conlleva un problema de información: cuando se tragan la materia y a continuación van evaporándose, aparentemente destruyen información. Pero eso iría en contra de los principios de la física cuántica, que se basa en que la información siempre se conserva.

«La información no se pierde, sólo que no se restituye de forma aprovechable», escribía Hawking en su autobiografía «Breve historia de mi vida» (2013) para explicar su solución a ese dilema. «Es como si quemasen una enciclopedia: en sentido estricto, la información que contiene no se pierde si se guardan cuidadosamente todo el humo y las cenizas, pero es muy difícil de leer».

Hawking no sólo estudió los agujeros negros. Gran parte de su obra está dedicada a la cosmología, que estudia la evolución del universo. Comprendió, por ejemplo, que la singularidad de un agujero negro y la del Big Bang se parecen matemáticamente. Se imaginó que el tiempo corría matemáticamente en sentido opuesto. Así como una estrella grande puede colapsar en una singularidad, el universo puede resultar de la misma forma de una singularidad. El famoso científico aportó así un importante pilar matemático a la teoría del Big Bang, que comenzó a imponer el año en que Hawking presentó su tesis doctoral.

«La teoría de la relatividad general predijo que el universo tuvo que tener un principio», escribió en su autobiografía. Pero la teoría de Einstein no funcionaba en la singularidad, al igual que el resto de leyes naturales. Hawking propuso después una solución a ese problema en la que introdujo un tiempo imaginario. De esa forma era posible situar el principio del universo en el polo sur de una esfera y evitar así la singularidad.

En esa comparación, el tiempo comienza en el polo sur, pero por lo demás ese punto no difiere de cualquier otro punto en la superficie terrestre y las leyes naturales también son válidas allí. Así como una esfera no tiene bordes, el universo también está cerrado en sí mismo y, según esa hipótesis, comenzó espontáneamente de la nada. Hawking estaba convencido de que esa condición «sin bordes» era «la clave para la creación, para la respuesta a la pregunta de por qué estamos aquí».

Además, el investigador de la Universidad de Cambridge también se interesó por cuestiones como la vida extraterrestre o los viajes en el tiempo. «Los físicos deberían poder discutir abiertamente sobre esas cuestiones sin que se rían o burlen de ellos», dijo sobre los viajes en el tiempo. «Incluso si se comprueba que los viajes en el tiempo son imposibles, deberíamos averiguar por qué es así».

Por Till Mundzeck (dpa)