Agujeros negros y deformaciones del tiempo: el escandaloso legado de Einstein es un libro de divulgación científica de 1994 del físico Kip Thorne . Proporciona una visión general ilustrada de la historia y el desarrollo de la teoría de los agujeros negros , desde sus raíces en la mecánica newtoniana hasta principios de los años noventa. [1]
A lo largo de catorce capítulos, Thorne procede aproximadamente cronológicamente, rastreando primero la crisis en la física newtoniana precipitada por el experimento de Michelson-Morley , y el posterior desarrollo de la teoría de la relatividad especial de Einstein (dado el rigor matemático en la forma del espacio de Minkowski ), y más tarde la incorporación de Einstein de la gravedad en el marco de la relatividad general . Los agujeros negros fueron rápidamente reconocidos como una solución factible de las ecuaciones de campo de Einstein , pero la mayoría de los físicos los rechazaron por considerarlos físicamente inverosímiles. El trabajo de Subrahmanyan Chandrasekhar sugirió que el colapso de estrellas más allá de una determinada masa no puede ser sustentado por la presión de degeneración , pero este resultado fue cuestionado por el más prestigioso Arthur Stanley Eddington , y no fue plenamente aceptado durante varias décadas. Cuando la realidad de los objetos que poseen un horizonte de sucesos finalmente logró una amplia aceptación, se preparó el escenario para una investigación exhaustiva de las propiedades de dichos objetos, lo que arrojó el sorprendente resultado de que los agujeros negros no tienen pelos , es decir, que sus propiedades están completamente determinadas. por su masa, velocidad de giro y carga eléctrica. [1]
Al margen de la investigación teórica sobre la relatividad, y con el perfeccionamiento de la radioastronomía , la astrofísica comenzó a realizar observaciones inusuales de fuentes de radio extremadamente intensas, que aparentemente se encontraban fuera de la Vía Láctea . En consulta con físicos teóricos, se hizo evidente que la única explicación sensata para estas fuentes eran agujeros negros extremadamente grandes que residían en los núcleos de las galaxias, produciendo intensa radiación a medida que se alimentaban y, en el caso de los quásares , expulsando chorros de material increíblemente poderosos. en direcciones opuestas, calentando el gas galáctico circundante hasta que brillara en frecuencias de radio. [1]
Thorne describe la búsqueda mucho menos madura de ondas gravitacionales , fenómenos que se predijo que resultarían de colisiones de supernovas y agujeros negros, pero que aún no se habían observado en 1993 (y, de hecho, no se observaron directamente hasta 2015 , un descubrimiento que llevó a Thorne a recibir una parte de el Premio Nobel de Física 2017 ). [2]
En la década de 1970 llegó la sorprendente predicción de Stephen Hawking sobre la evaporación de los agujeros negros, impulsada por fluctuaciones cuánticas cerca del horizonte de sucesos. [1]
Hacia el final del texto, Thorne aborda la cuestión mucho más especulativa de la naturaleza del núcleo de un agujero negro; la llamada singularidad gravitacional predicha por las ecuaciones de campo de Einstein. Al introducir el comportamiento cuántico en el espacio-tiempo curvo , varios físicos han sugerido que los agujeros negros no poseen una verdadera singularidad matemática, sino más bien una región del espacio caótico, en la que el tiempo no existe. El comportamiento de este espacio y el material que se acerca a él no se comprenden bien, y aún no se ha logrado una unión completa entre la relatividad y la física cuántica. En el capítulo final, Thorne profundiza en cuestiones aún más especulativas relacionadas con la física de los agujeros negros, incluida la existencia y naturaleza de los agujeros de gusano y las máquinas del tiempo . [1]
El libro incluye un prólogo de Stephen Hawking y una introducción de Frederick Seitz . Además del texto principal, el libro proporciona resúmenes biográficos de los principales científicos del texto, una cronología de eventos clave en la historia de la física de los agujeros negros, un glosario de términos técnicos, veintitrés páginas de notas, una bibliografía y Índices alfabéticos de temas y personas a que se refiere el texto. [1]
Del libro, escribió The New York Times , "el razonamiento detallado y a veces difícil que encarna se ve aligerado por un enfoque hábil y anecdótico, y por los dibujos y diagramas caprichosos del autor". [3] Kirkus Reviews opinó que "el lector tiene que leer muchas, muchas páginas de teoría y diagramas, obvios para el experto pero demasiado difíciles para el lector no especializado. De hecho, Thorne es más fuerte para el lector novato cuando se trata de la historia de la comunidad física". [4]
La paradoja de Polchinski.