Físicos teorizan agujeros blancos, donde el espacio-tiempo no termina

Físicos proponen un punto de vista teórico radicalmente diferente sobre los agujeros negros: en lugar de suponer el fin del espacio y el tiempo, pueden representar un nuevo comienzo: el agujero blanco.

Utilizando las leyes de la mecánica cuántica, una teoría fundamental que describe la naturaleza del universo a nivel de átomos e incluso partículas más pequeñas, el nuevo estudio se publica en Physical Review Letters y, según los autores, pretende ilustrar el punto en el que flaquea nuestra comprensión actual de la física y el tiempo.

Si bien a menudo se describe que los agujeros negros absorben todo, incluido el tiempo, hacia un punto de nada, en el artículo se teoriza que los agujeros blancos actúan a la inversa, expulsando materia, energía y tiempo de vuelta al universo.

El estudio utiliza un modelo teórico simplificado de un agujero negro, conocido como agujero negro plano. A diferencia de los agujeros negros típicos, que tienen forma esférica, el límite de un agujero negro plano es una superficie plana bidimensional. El trabajo en curso de los investigadores sugiere que el mismo mecanismo podría aplicarse también a un agujero negro típico.

"Durante mucho tiempo se ha cuestionado si la mecánica cuántica puede cambiar nuestra comprensión de los agujeros negros y proporcionarnos información sobre su verdadera naturaleza", afirmó en un comunicado el Dr. Steffen Gielen, de la Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas de la Universidad de Sheffield, quien coescribió el artículo con Lucía Menéndez-Pidal, de la Universidad Complutense de Madrid.

"En la mecánica cuántica, el tiempo, tal como lo entendemos, no puede terminar, ya que los sistemas cambian y evolucionan constantemente".

Los hallazgos de los científicos demuestran cómo, utilizando las leyes de la mecánica cuántica, la singularidad del agujero negro es reemplazada por una región de grandes fluctuaciones cuánticas (pequeños cambios temporales en la energía del espacio) donde el espacio y el tiempo no terminan.

AGUJERO BLANCO

En cambio, el espacio y el tiempo pasan a una nueva fase denominada agujero blanco, una región teórica del espacio que, según se cree, funciona de forma opuesta a un agujero negro. Por lo tanto, un agujero blanco podría ser el punto de partida del tiempo.

Si bien, en general, se considera que el tiempo es relativo al observador, en nuestra investigación, el tiempo se deriva de la misteriosa energía oscura que impregna todo el universo -continuó el Dr. Gielen-.

Proponemos que el tiempo se mide por la energía oscura, presente en todas partes del universo y responsable de su expansión actual. Esta es la nueva idea fundamental que nos permite comprender los fenómenos que ocurren dentro de un agujero negro.

La energía oscura es una fuerza teórica y misteriosa que, según los científicos, impulsa la expansión acelerada del universo. El nuevo estudio utiliza la energía oscura prácticamente como punto de referencia, con la energía y el tiempo como conceptos complementarios que pueden compararse entre sí.

AL OTRO LADO

Curiosamente, la teoría de que lo que percibimos como una singularidad es en realidad un comienzo sugiere la existencia de algo aún más enigmático al otro lado de un agujero blanco.

"Hipotéticamente, un observador -una entidad hipotética- podría atravesar el agujero negro, a través de lo que consideramos una singularidad, y emerger al otro lado del agujero blanco. Es una noción muy abstracta de observador, pero en teoría podría ocurrir", añadió el Dr. Gielen.

Más allá de estas reflexiones teóricas, la sugerencia de una profunda conexión entre la naturaleza del tiempo en su nivel más fundamental y la misteriosa energía oscura que gobierna el cosmos se explorará con más profundidad en los próximos meses y años.

La nueva investigación también sugiere nuevos enfoques para reconciliar la gravedad y la mecánica cuántica, lo que podría allanar el camino para nuevas teorías fundamentales y avances en nuestra comprensión del universo.