programa de comunicaciones llamado "Living Center",
donado por Walt Woltsosz de la Cía. Words Plus Inc.,
Hawking es reconocido actualmente como una de las más
grandes mentes del siglo 20.
Quizás es él, quién más se ha ocupado en estudiar y
analizar lo que son el tiempo y los agujeros negros.
En capítulos anteriores hemos visto cómo nuestro
concepto del mundo físico ha ido cambiando.
El tiempo, que antiguamente se consideraba que
transcurría a la misma velocidad para todo el mundo,
para cualquier observador, la teoría de la
relatividad, nos ha enseñado que no es así; la
velocidad a que el tiempo transcurre es diferente para
distintos observadores, es más lento, cuando la
gravedad es más grande.
En el espacio, podemos movernos en distintas
direcciones sin dificultad, pero el tiempo siempre
transcurre en la misma dirección; podemos imaginarnos
movernos en el tiempo en sentido contrario, pero el
tiempo "real", es de un solo sentido, tiene una flecha
que nos impide hacerlo transcurrir al revés.
Si tomamos una película de una copa que se cae de la
mesa al piso y se rompe en pedazos, podemos correr
esta película al revés y veremos los pedazos de la
copa juntarse y cómo la copa brinca del piso a la mesa
como si el tiempo hubiera transcurrido en sentido
contrario.
Pero esto no sucede en la Naturaleza.
Los pedazos de la copa en el piso, representan una
mayor entropía (mayor desorden) que la copa entera en
la mesa (mayor orden), menor entropía.
El tiempo transcurre en nuestro Universo en el sentido
en que la entropía aumenta.
La entropía, en resumidas cuentas significa que hay
cada vez mayor número de estados desordenados que
ordenados.
Tomemos por ejemplo, las piezas de un rompecabezas y
pongámoslas ordenadamente en el fondo de una caja.
Si sacudimos la caja y dejamos que las piezas caigan
al fondo, las probabilidades de que las piezas caigan
desordenadamente son muchas contra sólo una de que
caigan ordenadamente formando el rompecabezas.
Se nos puede argumentar que nosotros podemos disminuir
la entropía, que con inteligencia y esfuerzo podemos
volver a colocar las piezas cuidadosamente una por una
para volver a ordenarlas y formar el cuadro original
del rompecabezas dejándolo ordenado (menor entropía),
pero para hacerlo debemos de gastar energía que
aumenta la entropía total del Universo.
Podríamos imaginarnos un Universo al revés, en el que
la entropía disminuyera y la flecha del tiempo fuera
de sentido contrario.
En tal Universo las cosas sucederían del futuro al
pasado, los efectos serían antes de las causas y las
personas se acordarían de acontecimientos futuros pero
no se acordarían del pasado, su memoria estaría al
revés.
Claro que la memoria humana no sabemos como funciona.
¿Por qué nos acordamos de acontecimientos pasados y no
nos acordamos del futuro?
Aunque no sepamos cómo trabaja la memoria en el
hombre, sí sabemos cómo trabaja la memoria de las
computadoras.
Un ábaco, ustedes saben, ese aparato formado por
alambres con cuentas ensartadas, constituye una de las
computadoras más sencillas.
Si ustedes agarran un ábaco, lo más probable es que
las fichas estén en un estado desordenado.
Se pueden colocar ordenadamente, por ejemplo para
poner el uno, colocar una ficha del lado derecho del
alambre y dejar las demás del lado izquierdo; ahora el
ábaco ya tiene una memoria (el uno), pero para
ordenarlo y establecer la memoria tuvimos que gastar
energía en ordenarlo y así aumentar la entropía del
Universo.
Si el tiempo siempre transcurre en determinada
dirección, quiere decir que tuvo un principio.
¿Cual es entonces el principio del tiempo?
Si el Universo es cada vez más desordenado, quiere
decir que antes era más ordenado y que tuvo un
principio en que reinaba el orden.
Las diferentes fuerzas y partículas constituyendo una
sola unidad uniforme.
Los científicos calculan que el Big Bang, es decir la
expansión del Universo empezó a los 10-33
seg.
(Acuérdense que diez a la menos 33 significa cero
punto y treinta y tres ceros antes del diez, o sea un
tiempo mucho pero muy chiquito).
¿Pero, qué pasó antes de eso?
Parece existir una pared (la pared de
Planck) a los 10-43
seg. en que las ecuaciones de los matemáticos ya no
funcionan, pues no pueden manejar temperaturas y
densidades infinitas.
Esto de los infinitos tiene sus bemoles también en
matemáticas y han tratado de deshacerse de ellos de
muchas maneras.
Por otra parte no han podido hermanar la teoría de la
relatividad, que trajo como consecuencia el Big Bang,
los agujeros negros y la expansión del Universo, con
la física cuántica que ha servido para explicar las
partes componentes de los átomos.
Se han tratado de unificar dichas teorías y parece ser
que lo más promisorio es la teoría de las supercuerdas
(super-strings), de la que nos ocuparemos en el
próximo capítulo.
De cualquier manera el estudio de los agujeros negros,
al que se ha dedicado Stephen Hawking, parece indicar
condiciones similares a las del principio del
Universo, con gravedad y masa infinitas en su
interior.
Está fuera de mi capacidad tratar de darles una
explicación satisfactoria de las conclusiones a que ha
llegado.
Trataré dentro de mis limitaciones de decirles lo que
yo entiendo de lo que dice Hawking.
Nos indica que los agujeros negros deben tener un spin
y que del horizonte de eventos (event horizon), deben
salir partículas y energía al espacio, o sea que los
agujeros negros no son tan negros.
En el horizonte de eventos deben estarse formando
partículas y antipartículas, de acuerdo al principio
de incertidumbre.
Una partícula que se forme, caerá al agujero negro y
la antipartícula de spin complementario, conforme al
principio de exclusión de Dirac, será lanzada al
espacio, convirtiéndose en energía en cuanto se
encuentre con otra partícula real.
Esto quiere decir que el agujero estará radiando
energía al espacio, será un agujero negro caliente,
por lo que irá disminuyendo de tamaño, el radio de su
horizonte de eventos disminuirá con el tiempo.
Claro que entre la masa que absorbe de cuerpos vecinos
y la que radia, su tamaño no variará apreciablemente,
pero la energía radiada nos servirá para detectarlos.
También nos dice que en el principio del Universo,
deben haberse formado mini agujeros, del tamaño de un
protón y de millones de toneladas de masa, cuya masa
contribuye a explicar la velocidad de expansión del
Universo, que sería mayor de la observada si dicha
masa no existiera.
Calcula que dichos mini agujeros deben estar
repartidos en el espacio a distancias equivalentes
como la que hay de la Tierra a Plutón.
Quizá un mini agujero fue el que chocó en Siberia a
principios de siglo y devastó una gran región,
fenómeno que hasta la fecha no ha tenido una
explicación satisfactoria.
Dejemos a Stephen Hawking y a los físico-matemáticos
actuales especular sobre los agujeros negros, el Big
Bang y el origen del Universo y veamos qué se está
haciendo en la actualidad. |