Los agujeros negros tienen propiedades características de las partículas cuánticas, revela un nuevo estudio, que sugiere que los desconcertantes objetos cósmicos pueden ser al mismo tiempo pequeños y grandes, pesados y ligeros, o muertos y vivos, como el legendario gato de Schrödinger.
El nuevo estudio, basado en modelos informáticos, tenía como objetivo encontrar la difícil conexión entre la alucinante física que distorsiona el tiempo de los objetos supermasivos, como los agujeros negros, y los principios que guían el comportamiento de las partículas subatómicas más pequeñas.
El equipo de estudio desarrolló un marco matemático que colocó una partícula cuántica simulada justo fuera de un agujero negro simulado gigante. La simulación reveló que el agujero negro mostraba signos de superposición cuántica, la capacidad de existir en múltiples estados a la vez; en este caso, ser masivo y no masivo al mismo tiempo.
“Queríamos ver si [los agujeros negros] podrían tener masas muy diferentes al mismo tiempo, y resulta que sí”, dijo en un comunicado el autor principal del estudio, Joshua Foo, investigador de doctorado en física teórica en la Universidad de Queensland. (se abre en una pestaña nueva). “Hasta ahora, no hemos investigado en profundidad si los agujeros negros muestran algunos de los comportamientos extraños y maravillosos de la física cuántica”.
El ejemplo más conocido de superposición cuántica es el legendario gato de Schrödinger, un experimento mental diseñado por el físico de principios del siglo XX Erwin Schrödinger para demostrar algunos de los problemas clave de la física cuántica. Según las teorías cuánticas, las partículas subatómicas existen en múltiples estados simultáneamente hasta que interactúan con el mundo exterior. Esta interacción, que podría ser el simple hecho de ser medida u observada, arroja a la partícula a uno de los estados posibles.
Schrödinger, quien ganó el Premio Nobel de Física en 1933, pretendía que el experimento demostrara lo absurdo de la teoría cuántica, ya que sugeriría que un gato encerrado en una caja puede estar vivo y muerto al mismo tiempo basándose en el comportamiento aleatorio de los átomos. , hasta que un observador rompa la superposición.
Sin embargo, resultó que, mientras que un gato en una caja podría estar muerto independientemente de las acciones del observador, una partícula cuántica puede existir en un estado doble. Y el nuevo estudio indica que un agujero negro también lo hace.
El físico teórico estadounidense e israelí Jacob Bekenstein fue el primero en postular que los agujeros negros pueden tener propiedades cuánticas. Dado que un agujero negro se define por su masa, su superposición cuántica debe significar que esta extraña puerta de enlace gravitacional puede tener múltiples masas que caen dentro de ciertas proporciones.
“Nuestro modelo mostró que estas masas superpuestas estaban, de hecho, en ciertas bandas o proporciones determinadas, como predijo Bekenstein”, dijo la coautora del estudio Magdalena Zych, física de la Universidad de Queensland y cosupervisora de la investigación. en la declaración. “No asumimos ningún patrón de este tipo, por lo que el hecho de que encontráramos esta evidencia fue bastante sorprendente”.
No es que estemos más cerca de comprender lo que sucede dentro de los agujeros negros. Pero sea lo que sea, probablemente sea incluso más fantástico de lo que podríamos imaginar.
El nuevo estudio se publicó en línea en la revista Physical Review Letters el viernes (28 de octubre).
Con información de Space.com
