00:00Si caminas por la playa y dejas una huella en la arena, no tendrás dudas de que es tu pie
00:05el que
00:06causó la huella. La relación causa-efecto es evidente, tanto que parece ridículo incluso
00:12tener que afirmarlo. Hiciste la huella, la huella no te hizo a ti. Pero, ¿y si fuera al revés? ¿Qué
00:20pasaría si te dijera que en la escala cosmológica la relación fundamental entre el pie y la huella
00:25humana? ¿Podría ser un poco más inquietante de lo que crees? Y, sorprendentemente, debido a la
00:31naturaleza de los agujeros negros y la radiación de Hawking, podría haber evidencias de teorías que
00:37ponen en duda la realidad misma. Y hoy exploraremos la extraña relación entre la masa y la curvatura
00:42espacial, y cómo cuando se trata de agujeros negros, algo muy extraño sucede. Pero, para empezar,
00:50vamos a ver el principio de la relatividad. Pero no, no esa relatividad, sino la relatividad
00:57galileana, descrita por primera vez por Galileo Galilei en 1632. La idea de esta forma de relatividad
01:04es que no hay diferencia entre estar completamente quieto y moverse a una velocidad continua.
01:11Imagina dos habitaciones, una en un barco y otra en la tierra. Ambas están insonorizadas y sin ventanas.
01:18Imagina que el mar está en calma, por lo que no hay balanceo. La única diferencia entre las dos
01:23habitaciones es que una se está moviendo y la otra no. ¿Crees que podrías notar la diferencia?
01:29Aunque creas que serías capaz de sentir el movimiento, este no sería el caso. Por ejemplo,
01:35ahora mismo estás atravesando el espacio a 110.000 kilómetros por hora debido al movimiento de la
01:41tierra alrededor del sol. Y, sin embargo, mientras ves este vídeo, es probable que hayas pensado que
01:48no te estabas moviendo en absoluto. De hecho, Galileo se dio cuenta de que no había ninguna
01:53prueba que se pudiera hacer para diferenciar entre los dos escenarios. Incluso descubrió que si dejas
01:59caer un balón en un barco, desde tu perspectiva parecería que cae directamente hacia abajo, pero desde
02:06la perspectiva de una persona en tierra parecería que cae en diagonal. Galileo se dio cuenta de que
02:11si eliminas todos los marcos de referencia, por ejemplo estando en el espacio, no hay forma de
02:16saber si un planeta se está moviendo hacia ti o si te estás moviendo hacia un planeta. Según esta
02:21relatividad, ambas son interpretaciones igualmente válidas. Es más, puede que hayas mirado por la
02:28ventana de un tren justo cuando otro tren pasa repentinamente, adelantándote rápidamente. Aunque
02:35ambos trenes van hacia adelante, el otro tren va más rápido que el tuyo, y debido a que ya no
02:40tienes
02:40un marco de referencia con el que comparar, puede parecer que de repente vas hacia atrás. Einstein llevó
02:47esta idea más allá con su principio de equivalencia. Aquí tomó la idea de dos habitaciones nuevamente,
02:53pero esta vez estaba haciendo una observación sobre la gravedad. Si estuvieras dentro de una
02:58habitación sin ventanas flotando en el vacío del espacio y comenzarás a acelerar tu habitación en la
03:03dirección hacia arriba, por ejemplo con un cohete en el suelo, si el cohete acelera a la velocidad
03:08correcta, entonces parecería idéntico a si estuvieras en una habitación en la superficie de la tierra. En
03:14otras palabras, no hay forma de distinguir entre aceleración causada por la gravedad y aceleración
03:19causada por un cohete. Ambos principios se basan en la idea de la inercia, que a los objetos no les
03:26gusta moverse si están quietos y no les gusta dejar de moverse una vez que han acelerado. Cada
03:31vez que quieres que una masa haga algo diferente a lo que está haciendo, se le debe aplicar una
03:36nueva fuerza, de lo contrario conservará su inercia. Pero, ¿por qué la habitación con el cohete parece
03:42como si estuviera bajo los efectos de la gravedad? O tal vez al revés, ¿por qué la gravedad de la
03:47tierra
03:48puede sentirse como la aceleración por el efecto de un cohete? La tierra no se está acelerando en
03:53todas direcciones como un cohete empujándonos con ella, ¿no? Si bien esto es cierto, Einstein se
04:00dio cuenta de que ambos casos se sentían similares porque ambos casos eran lo mismo,
04:05una forma de aceleración. Sin embargo, hay otra forma de aceleración que explica mejor cómo funciona la
04:11gravedad que como lo hace un cohete. Imagina una centrifugadora gigante. Si alguna vez has ido a
04:18la feria, habrás probado esta atracción. Cuando te apoyas contra la pared, una vez que agarra
04:24velocidad, sientes una fuerza constante que te presiona contra la pared, incluso cuando alcanza
04:29una velocidad constante. Esto se debe a que tu masa está tratando de moverse en línea recta en cada
04:35punto del viaje, pero la curva de la trayectoria te obliga a alterar tu dirección. La batalla entre tu
04:41inercia tratando de no cambiar y la pared tratando de alterar tu dirección de viaje se manifiesta
04:46como la fuerza que sientes. Y en lo que respecta a la aceleración, no hay mucha diferencia entre la
04:53tierra acelerando hacia arriba y tú tratando de acelerar hacia abajo. Einstein se dio cuenta de que
04:59esta forma de aceleración, la aceleración causada por un camino curvo, era la mejor explicación para
05:05la gravedad. Se le ocurrió la teoría de que la materia y la energía causan una deformación
05:11en el espacio a su alrededor. Algo así como una bola podría doblar el plano de una licra
05:16tensada. Cuanto mayor sea la masa, mayor será la curvatura. Y una vez que el espacio se curva,
05:22cualquier objeto viajando a través de él será engullido por esa curva. En palabras del físico
05:28John Wheeler, el espacio le dice a la materia cómo moverse, la materia le dice al espacio cómo curvarse.
05:34Para masas pequeñas, esta curva en el espacio sería muy leve, pero en masas grandes descomunales,
05:40esta curvatura podría llegar a ser tan grande que sería imposible escapar para un objeto que
05:46se acercara demasiado a ella. Estas son las condiciones que encontramos cerca de un agujero
05:51negro en su horizonte de ventos. Así que, volviendo a nuestra primera analogía de la huella y el pie,
05:57si un agujero negro es el pie, la curvatura del espacio a su alrededor es la huella. Es interesante ver
06:03todo esto en acción y entender cómo Einstein llegó a conclusiones que han sido validadas casi
06:09universalmente 100 años después. Pero no hay nada particularmente extraño en esto hasta ahora.
06:15Comprender los mecanismos exactos detrás de todo no lo hace extraño. El agujero negro obliga al espacio
06:22a curvarse, y una vez curvado, cualquier objeto que se mueva cerca de él se le empuja en una dirección.
06:28Nada queda fuera de nuestras expectativas basadas en las observaciones del día a día.
06:33Pero cuando empezamos a mirar la radiación de Hawking, sucede algo muy extraño. Hablamos de
06:39la radiación de Hawking en mi otro vídeo sobre agujeros negros, y si quieres una visión más
06:43profunda de la teoría, ahora sería un buen momento para ver ese vídeo. Pero a grandes rasgos,
06:50la radiación de Hawking es una radiación actualmente indetectable que el físico Stephen Hawking teorizó
06:55que es emitida por los agujeros negros debido a los principios de incertidumbre cuántica.
07:01Esta radiación es térmica, y casi siempre es de longitudes de onda extremadamente largas,
07:06pero lo más importante a tener en cuenta al respecto para los propósitos de este vídeo es
07:11que no es local. Esto significa que no aparece desde el agujero negro per se, sino que aparece
07:17desde el espacio a su alrededor. Para ser claros, no me refiero a más allá de la singularidad del
07:22agujero negro, pero sí aún dentro de la esfera negra. Es algo difícil de definir, el espacio tal y como
07:29lo
07:29conocemos no existe allí. Recuerda que la bola negra que ves aquí es simplemente la demarcación
07:35entre la curva imposible de escapar y la escapable, el horizonte de eventos. Ni siquiera me refiero al
07:41horizonte de sucesos, aunque a veces así es como se retrata esta teoría. A veces se habla de dos
07:48partículas que aparecen en existencia justo en el horizonte de eventos, con la partícula de
07:52antimateria justo dentro, mientras que la partícula normal está justo afuera y así escapa. Esto no es del
07:59todo lo que pasa. En cambio, la región del espacio en la que esta radiación puede aparecer es varias
08:05veces el tamaño del horizonte de eventos, una distancia de hasta miles de millones de kilómetros
08:10de distancia, porque dependiendo de la dirección en la que estas partículas nazcan, caerán o escaparán
08:16de la atracción del agujero negro. Y cuando los agujeros negros más grandes que tenemos pueden caber
08:21cómodamente en múltiples sistemas solares, la idea de que un fotón de radiación pueda aparecer a tal
08:26distancia fuera del horizonte de eventos es una locura. Sucede incluso en lugares donde literalmente
08:32no hay nada allí. En resumen, la radiación de Hawking no proviene directamente del agujero negro.
08:38En cambio, surge de la curvatura del espacio que el agujero negro está creando, y puede generarse
08:43bastante lejos del agujero negro propiamente. Pero si esto es cierto, entonces las cosas funcionan
08:50completamente opuestas a como cabría esperar, como veremos en un momento. Considera lo que
08:56sucede en este orden. A medida que la energía abandona la curvatura del espacio, la curvatura
09:01disminuye debido a la conservación de la energía. Y a medida que ocurre esta reducción de la curva,
09:07el agujero negro se encoge. Esto es una locura. Es como si la huella se hiciera más pequeña por lo
09:14que tu pie se encogiera en consecuencia. No parece correcto. Las cosas no funcionan de esa manera.
09:21Y sin embargo, Einstein insinuó que podría ser posible. En una de sus ecuaciones, afirmó que la
09:28curvatura del espacio-tiempo era proporcional a la masa-energía de un objeto. Pero proporcional no es
09:34causal. No hay presuposición de que uno cause al otro ni viceversa. Nos parece lógico pensar que al
09:42cambiar la masa, por lo tanto, cambia la curva. Pero funciona igual de bien al revés. Si cambias
09:47la curva, cambias la masa. Si esto es cierto, entonces se insinúa un universo donde la masa
09:54es simplemente una proyección causada por la curvatura espacial. Cuando haces brillar una luz
10:00en un objeto, por ejemplo tu mano, y creas una sombra en la pared, la sombra es una proyección causada
10:06por la existencia de tu mano interactuando con la luz. Es como un universo en tres dimensiones
10:12proyectando otro universo en dos dimensiones. Así que, ¿cómo sabemos que no funciona todo al revés?
10:19¿Somos acaso las proyecciones o las sombras en la pared de otro universo que nos da forma a través
10:24de algo mucho más fundamental que sucede en la curvatura del espacio-tiempo, y sin embargo vamos
10:30por ahí creyendo que somos lo que es real? Realmente no lo sabemos. Dado que todo lo que
10:37sabemos es la realidad que experimentamos, sería difícil ser capaz de notar la diferencia entre
10:42ambos escenarios. Pero si la relatividad galiliana nos ha enseñado algo, es que si no hay forma de
10:48diferenciar entre dos situaciones, entonces no podemos descartar por completo que sea una y no la
10:54otra. O eso o las dos cosas podrían estar más ligadas de lo que pensamos. Por supuesto, todo esto
11:02es solo una teoría. No hay pruebas contundentes de que la radiación de Hawking ni siquiera sea algo
11:08real, aunque ha habido algunos experimentos que insinúan que podría serlo, pero es solo algo muy
11:13interesante en lo que pensar. Y si resulta ser el caso de que la realidad es una proyección, tampoco va
11:20a afectar mucho en tu día a día. Seguirás pensando y existiendo, y esa es una razón más que suficiente
11:26para seguir con tu vida y tu futuro. Pero es un sorprendente ejemplo de cómo cuando al examinar
11:32la construcción fundamental de la realidad, explorando los extraños efectos de los agujeros
11:37negros, podemos desafiar las suposiciones sobre nuestra propia naturaleza. Después de todo, cuando haces
11:44la pregunta, ¿somos reales?, y la respuesta es, tal vez no. Eso es más que inquietante.
11:50Y no te pierdas mis otros vídeos para seguir aprendiendo. Un saludo y nos vemos en el futuro.
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