CAMBRIDGE, Inglaterra — “Un agujero negro no tiene pelo”. Ese misterioso y enigmático acertijo de John Archibald Wheeler, teórico de Princeton y legendario creador de frases, se ha mantenido durante medio siglo como uno de los pilares más firmes de la física moderna.

 

Describe la habilidad de la naturaleza, conforme a las ecuaciones gravitacionales clásicas para anular la mayoría de los atributos y propiedades de todo lo que cae en un agujero negro, acabando con la capacidad de la ciencia para predecir el futuro y con nuestra comprensión de cómo funciona el universo.

 

Ahora todo parece indicar que esta frase podría estar equivocada.

 

Hace poco, Stephen Hawking, quien ha pasado toda su vida luchando contra una forma de esclerosis lateral amiotrófica (ELA), apareció en su silla de ruedas en el escenario del viejo Teatro Sanders de Harvard para luchar contra el agujero negro, que es uno de los demonios más aterradores que alguna vez haya conjurado la ciencia. Además, en parte, es creación suya: se trata de un pozo cósmico tan profundo, denso e interminable que durante mucho tiempo se pensó que nada (ni siquiera la luz, mucho menos un pensamiento) podría escapársele.

 

Pero Hawking estaba ahí para decirnos que no debíamos temer tanto. En un ensayo publicado en la revista científica Physical Review Letters, Hawking y sus colegas Andrew Strominger, de Harvard, y Malcolm Perry, de la Universidad de Cambridge en Inglaterra, afirman que han encontrado una clave para salir de los agujeros negros.

 

“No son las prisiones eternas que alguna vez pensamos que eran”, expresó Hawking con su famosa voz robótica, ahora procesada a través de un sintetizador. “Si creen que están atrapados en un agujero negro, no se rindan. Hay una salida”.

 

Los agujeros negros son la predicción más abominable de la teoría de la relatividad de Einstein: demasiada materia o energía concentrada en un lugar ocasionaría que el espacio se colapsara, engulléndolo todo como si se tratase de la capa de un mago.

 

Una prisión eterna era la única metáfora que los científicos tenían para describir estos monstruos hasta hace 40 años, cuando Hawking puso los agujeros negros de cabeza, o más bien al revés. Sus ecuaciones demostraron que no eran infinitos. Con el tiempo, presentarían “fugas” y después explotarían en una fuente de radiación y partículas.

 

Sin embargo, su cálculo violó un principio de la física moderna: en teoría, siempre es posible retroceder el tiempo, rebobinar la película proverbial y reconstruir lo que ocurrió en, digamos, la colisión de dos automóviles o el colapso de una estrella muerta que se convirtió en un agujero negro.

 

Se supone que el universo, como una especie de supercomputadora, puede guardar un registro que nos permite saber si uno de los vehículos era una camioneta verde y el otro un Porsche rojo, o si uno estaba hecho de materia y el otro de antimateria. Tal vez hayan quedado destruidos, pero su “información”, sus atributos físicos esenciales, deberían vivir para siempre.

 

En efecto, la información parecía perderse en el agujero negro, según Hawking, como si parte del chip de memoria del universo se hubiese borrado. De acuerdo con este teorema, la única información que sobreviviría sería la de la masa, la carga y el momento angular de aquello que entró al agujero negro.

 

Por fortuna para los historiadores, Hawking aceptó su derrota en el debate sobre la información de los agujeros negros hace diez años al admitir que los avances en la teoría de cuerdas, que se conoce como la “teoría del todo”, no habían dejado lugar en el universo para la pérdida de información.

 

Entonces, según afirmó Hawking, la información siempre se conserva como sucede con el humo y las cenizas cuando se quema un libro. Con los cálculos correctos deberíamos poder reconstruir los patrones de tinta, el texto y el libro.

 

Hawking le pagó una apuesta a John Preskill, un físico de Caltech, con una enciclopedia sobre el béisbol, de la que podría fácilmente extraerse información.

 

Los agujeros negros no son calvos

Pero ni Hawking, ni nadie más, pudo concebir una explicación convincente acerca de cómo ocurre eso ni cómo toda esa “información” logra escapar de las mortíferas garras fulminantes de un agujero negro.

 

De hecho hace cuatro años un grupo de físicos intentaron descubrirlo y sugirieron de manera polémica que podría haber un muro de energía justo en el interior de un agujero negro que impide a cualquier objeto salir o incluso entrar.

 

Los nuevos resultados no abordan esta cuestión. No obstante, sí socavan la famosa idea de que los agujeros negros “no tienen pelo” porque, en realidad, se les ‘trasquilan’ las propiedades elementales de las cosas que han engullido.

 

Hace cuatro años, Strominger comenzó a juguetear con estudios teóricos sobre la gravedad que databan de principios de los sesenta. Interpretados bajo la luz moderna, los ensayos —publicados en 1962 por Hermann Bondi, M.G.J. van der Burg, A.W.K. Metzner y Rainer Sachs y en 1965 por el nobel Steven Weinberg— sugerían que la gravedad no era tan implacable como Wheeler había dicho.

 

Mirándolos desde el punto de vista correcto, los agujeros negros no serían calvos. El punto de observación correcto no es desde una gran distancia en el espacio, que es donde suelen hacerse los cálculos teóricos, sino desde una distancia considerable en el tiempo, el futuro lejano, cuyo nombre técnico es el “infinito nulo”.

 

“El infinito nulo es hacia donde se van los rayos de sol si no los atrapa un agujero negro”, trató de explicar Strominger mientras tomaba un café en Harvard Square hace unos días.

 

Desde ese punto de vista podemos pensar en los rayos de luz en la superficie de un agujero negro como un manojo de varas que apuntan hacia afuera tratando de escapar a la velocidad de, claro está, la luz. Debido a la inmensa gravedad de los agujeros negros, están atoradas.

 

Sin embargo las varas pueden deslizarse individualmente hacia adentro o hacia afuera por sus vías inútiles, avanzando o retrocediendo ligeramente, bajo la influencia del material entrante. Cuando una partícula cae en un agujero negro hace que las varas de luz se deslicen hacia adelante y hacia atrás, en un proceso que se conoce como una supertraducción.

 

La supertraducción deja una especie de “holograma” en el horizonte, la frontera invisible que indica el punto de no retorno de un agujero negro: un halo de “pelo suave”, como Strominger y sus colegas lo definieron. Ese holograma, al igual que los pixeles en un iPhone o los surcos ondulantes de un disco de vinilo, contiene información sobre lo que ha atravesado el horizonte y ha desaparecido.

“Con frecuencia, uno escucha que los agujeros negros no tienen pelo”, escribieron Strominger y Alexander Zhiboedov, investigador de posdoctorado en un artículo de 2014. No es verdad: “Los agujeros negros tienen una exuberante e infinita melena de supertraducción”.

 

En enero, Hawking, Strominger y Perry publicaron un artículo titulado “Soft Hair on Black Holes” en el que desarrollaron los principios básicos de su idea.

 

En el artículo admiten con grandes esfuerzos que invalidar el teorema de la ausencia de pelo es muy distinto a resolver la paradoja de la información. Pero es un avance.

 

Su trabajo sugiere que la ciencia ha pasado por alto un elemento fundamental sobre cómo se evaporan los agujeros negros, comentó Strominger. Y ahora pueden hacer preguntas más específicas. “Espero que hayamos agarrado al toro por los cuernos”, exclamó.

 

Nadie puede decir si los pelos suaves son suficientes o no para resolver la paradoja de la información. Los demás físicos han reaccionado con cautela.

 

Juan Maldacena, del Instituto de Estudios Avanzados de Princeton, Nueva Jersey, dijo sobre la nueva propuesta: “Su importancia en el problema de la información de los agujeros negros está por verse. Pero es probable que tenga alguna importancia”.

The New York Times