EL UNIVERSO HOLOGRAFICO

Los
resultados teóricos relativos a la entropía de los agujeros negros
llevan a concluir que el universo podría ser un inmenso holograma. Jacob D. Bekenstein.

Del
estudio de las propiedades de los agujeros negros se han deducido los
límites absolutos que acotan la información que cabe en una región del
espacio. Teniendo en cuenta que esos límites dependen de la
materia y energía contenida en ese espacio es asombroso que se pueda
deducir un límite sin conocer ni siquiera , con absoluta certeza, el
último componente de la materia ( se cree que los quarks y los
electrones son excitaciones de supercuerdas que deben ser los entes
fundamentales, pero no se descartan niveles más bajos).
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La clave está en la entropía,
en 1877 , Ludwing Boltzmann la caracterizó como el número de estados
microscópicos distintos ( N) en los que pueden hallarse las partículas
que componen un trozo de materia de forma que siga pareciendo el mismo
trozo desde un punto de vista macroscópico.

Las dos entropías: Cuando el matemático Claude E. Shannon
buscó una manera de cuantificar la información contenida en un mensaje,
la lógica le llevó a una fórmula que tenía el mismo aspecto que la de
Boltzmann. Después se vio que la entropía termodinámica y la de Shannon
son conceptualmente equivalentes: el número de configuraciones que se
cuentan en la entropía de Boltzmann refleja la cantidad de información
de Sannon que se necesitaría para realizar cualquier configuración
determinada.
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Se
pensaba que cuando caía la materia en un agujero negro desaparecía
también con ella su entropía, pero Demetrious Christodoulou ( 1970) y
Stephen W. Hawking demostraron que en el proceso de fusión de dos
agujeros negros, nunca decrecía el área total de los horizontes de
sucesos. A partir de estos estudios y del posterior descubrimiento de
que los agujeros negros emiten radiación , precisamente llamada radiación de Hawking
( 1974) ser su descubridor, se determinó la constante de
proporcionalidad entre la entropía de un agujero negro y el área del
horizonte: La entropía del agujero negro es exactamente una cuarta parte del área del horizonte de sucesos medida en áreas de Plank ( 10 ^–66
centímetros cuadrados). Es como si la entropía, en cuanto medida de
información, estuviese escrita sobre el horizonte de sucesos, de suerte
que cada bit ( cada 0 ó 1 de la codificación digital) correspondiera a 4 áreas de Planck.

Este
sorprendente resultado tiene una explicación natural si es cierto el
principio holográfico propuesto en 1993 por el Premio Nobel Gerard `t
Hooft, de la Universidad de Utrech, y elaborado por Leonard Susskind. Sobre esta teoría, Juan Maldacena, de la Universidad de Harvard,
en un reciente artículo de enero del 2006, en Investigación y
Ciencia, afirma que: “ La fuerza de la gravedad y una de las dimensiones
espaciales quizá procedan de las peculiares interacciones, entre
partículas y campos, existentes en un espacio con menos dimensiones”.


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La
descripción tridimensional con ley de gravedad sería equivalente a la
descripción holográfica sin gravedad y en dos dimensiones, de modo que
un determinado cálculo demasiado difícil en una descripción puede
resultar trivial en la otra. A pesar de su radical diferencia, las dos
teorías describirían por igual todo lo que vemos y cualquier dato que
pudiésemos recoger sobre el funcionamiento del universo.


Un
holograma es un objeto bidimensional que codifica toda la información
que describe la imagen tridimensional. Nuestro Universo tridimensional
podría estar codificado en una superficie que lo contiene, como una
especie de inmenso holograma. Los experimentos de física de partículas
de altas energías, según Juan Maldacena, quizás hayan encontrado ya
indicios de la validez de este principio.


Nota final: En el post sobre los condensados de Bose–Einstein, me llamó la atención un artículo del Dr. Fernando Sols
de la Universidad Complutense. En él hablaba de separar un condensado
de varios millones de átomos en dos partes tratando de que siguieran
estando en coherencia cuántica. Le comenté, por correo, que con este
tipo de “superátomos” que son los condensados de B-E se podría hacer un
experimento sobre el principio holográfico. Me contestó muy amablemente,
aclarándome las dificultades que entrañaría mantener la coherencia de
las dos partes del condensado. Si se consigue la coherencia entre las
dos partes del condensado, nos encontraríamos con la paradoja de que en
cada parte del condensado no tendremos la mitad de los átomos, sino que
todos los átomos estarían a la vez en las dos partes. Aunque difícil, esta podría ser una vía interesante de constatación del principio holográfico.Publicado por
Salvador


a las
2:09 PM










Etiquetas:
agujero negro,
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