Opinión

Fecha: Martes, 20 Marzo, 2018 - 00:00

Recuerdos personales sobre S. Hawking

Por Juan Martín Maldacena*

Cuando comencé a estudiar agujeros negros, como estudiante de física, conocí el nombre de S. Hawking y su descubrimiento teórico de que los agujeros negros emiten la radiación de Hawking. Leí sus trabajos sobre este tema. Hawking también propuso que este efecto llevaría a la pérdida de la información. Las leyes de la mecánica cuántica no son compatibles con la perdida de información.
Esto motivó a muchos investigadores a tratar de entender cómo compatibilizar la mecánica cuántica con los agujeros negros. Yo soy uno de ellos y he estado trabajando sobre este tema durante gran parte de mi carrera como físico teórico.
A S. Hawking lo conocí personalmente en 1996 cuando fui a Caltech a dar una presentación sobre agujeros negros según la teoría de cuerdas. S. Hawking solía pasar parte del invierno visitando Caltech, y allí estaba cuando fui a dar esa charla. Se interesó y me hizo varias preguntas. Fuimos a cenar con él y un grupo de investigadores.
Un par de años después, nos visitó por un mes en la Universidad de Harvard, cuando yo estaba allí como profesor. En esa ocasión hablamos bastante y escribimos un artículo (junto con A. Strominger) sobre la relación entre el entrelazamiento cuántico y la geometría del espacio tiempo: https://arxiv.org/abs/hep-th/0002145
Cuando yo lo conocí, solo podía hablar con un sintetizador de voz y era bastante lento para comunicarse. Hawking tenía que pensar bastante antes de hablar, así que sus frases eran densas, con bastante contenido.

Hawking tenía una fuerza de voluntad increíble para lograr sobreponerse a su enfermedad. Todo lo ordinario le llevaba mucho tiempo: comunicarse, comer, etc. A pesar de eso logró hacer contribuciones muy importantes a la física. Se convirtió en una celebridad y participó activamente de lo que ellos significa: viajar, dar conferencias, escribir artículos, etc. Tenía un buen sentido del humor y le gustaba participar en todo lo que fuera posible, quería llevar una vida lo más normal posible a pesar de su discapacidad.

Algunas anécdotas interesantes sobre Hawking
1) Durante una conferencia, Hawking estaba en la audiencia.
De repente dijo “NO”', con su sintetizador de voz. El presentador se sorprendió y se preguntó qué era lo que estaba objetando.
Pero resulto que Hawking simplemente se había quedado dormido y había apretado sin querer la palabra “no” en su computadora.
2) Stephen nos comentó una vez que estaba orgulloso de que su libro “Una breve historia del tiempo” había vendido más ejemplares que el libro “Sexo” de Madona.
3) La siguiente anécdota me la conto Sidney Coleman, un profesor de física de Harvard.
Hawking visitó Harvard en una ocasión. Sidney lo invitó a cenar a su departamento.
Ese departamento quedaba en el tercer piso y tenía escaleras estrechas y oscuras para subir. Su silla de ruedas no pasaba.
Entonces Sidney alzó a Hawking en sus brazos y lo subió por la escalera. Cuando estaba por entrar a su departamento, se encuentra con su vecino en la penumbra de la escalera.
El vecino le dice:
 -¿Estas sacando la basura?
Sidney le responde:
- No, esto no es basura, ¡es Stephen Hawking!.

Más detalles sobre sus contribuciones científicas
Su contribución principal fue el descubrimiento teórico de que los agujeros negros emiten la “radiación de Hawking”.
Los agujeros negros son una geometría del espacio tiempo. Según la teoría de la relatividad general de Einstein, se pueden producir por una gran concentración de materia. Son una geometría donde el flujo del tiempo está muy distorsionado.
Tanto es así, que existe una región, que a veces se llama “el interior”, de donde no se puede escapar. La superficie imaginaria que separa el exterior del interior se llama “horizonte”. La llamo “imaginaria” porque no hay nada especial en esa superficie, alguien que la cruza no se da cuenta de que la está cruzando.
Según la teoría clásica de Einstein, el área del horizonte de un agujero negro siempre crece (éste es un teorema que también probó S. Hawking). Pero la mecánica cuántica implica que el agujero negro pierde energía y que el área del horizonte puede disminuir. De hecho, el agujero negro podría desaparecer totalmente.
O sea que los agujeros negros se forman, pero también se pueden “evaporar” a través de este proceso.
¿Se verificó experimentalmente? Sí y no.
No para los agujeros negros. Los agujeros negros que se producen en forma natural en el universo son muy masivos. Para ellos este efecto es muy pequeño y no se puede medir.
Sin embargo, hay un efecto muy similar que se produce en un universo en expansión. La radiación de Hawking nos dice que cuando hay un horizonte hay también una temperatura.
En un universo en expansión constante, también hay un “horizonte” que nos separa de lo que esta tan lejos que una señal no nos puede llegar nunca. Esto es relevante para el principio del universo.
El horizonte da lugar a una temperatura y esto hace que el universo tenga pequeñas fluctuaciones en su geometría. Clásicamente esta expansión produciría un universo perfectamente uniforme. Pero la temperatura o los efectos cuánticos implican que el universo no será exactamente uniforme. Esto es importante para nuestro universo.
A gran escala nuestro universo es aproximadamente uniforme, pero a escalas más chicas no lo es. Por ejemplo, la densidad de materia en la tierra es distinta que en aire y distinta que en el espacio interestelar. La idea es que el universo era muy uniforme, con pequeñas inhomogeneidades que se fueron amplificando debido a la fuerza de la gravedad, así se fue concentrando la materia en estrellas, planetas, etc.
En resumen, podemos decir que un fenómeno muy similar a la radiación de Hawking opera al principio del universo y da origen a la formación de las galaxias, estrellas y planetas.

*Egresado del Instituto Balseiro e investigador en el Instituto de Estudios Avanzados de Princeton.

Autor: Fuente: Prensa Instituto Balseiro