Stephen Hawking, el Big-Bang, mini agujeros negros y el WIFI
Los trabajos de Stephen Hawking fueron en áreas difíciles de la física teórica, en temas apasionantes pero, en principio, alejados de la vida cotidiana. Sin embargo, su investigación capturó merecidamente la imaginación y curiosidad del público general y además motivaron desarrollos tecnológicos bastante cercanos a nuestro quehacer diario.
Stephen Hawking comenzó a hacerse de un nombre en la física teórica con el desarrollo de su tesis doctoral donde estudió a nivel clásico la interacción gravitatoria. Basándose en los trabajos del matemático Roger Penrose demostró que si el universo está en expansión, dominado por la interacción gravitatoria, entonces el universo surgía desde una singularidad del espacio-tiempo. Éste es un resultado de una trascendencia total, ya que esto es lo más cercano a probar matemáticamente que el universo tuvo un comienzo. Luego, en sus siguientes trabajos, utilizó una aproximación muy original al problema de la gravedad cuántica que le permitió eliminar la singularidad inicial en el Big-Bang, en lo que se ha denominado la solución "sin bordes". En este esquema el espacio-tiempo es finito, pero no tiene bordes. por lo cual el universo, (en palabras de Hawking), "no es creado, simplemente es".
Sin embargo, el logro científico por el cual él es más reconocido es por la predicción de que los agujeros negros realmente no son tan negros como se creía. En estos trabajos Hawking combinó de manera exitosa la Relatividad General con la Mecánica cuántica, para demostrar que los agujeros negros deben emitir radiación electromagnética de origen térmico, conocida en la actualidad como Radiación de Hawking. Aún no se conoce una Teoría Cuántica de la Gravedad, pero sabemos que cuando se obtenga dicha teoría deberá dar cuenta de la Radiación de Hawking.
La radiación de Hawking puede ser detectada en la Tierra. Lamentablemente, los agujeros negros astrofísicos emiten una Radiación de Hawking muy débil como para ser detectada con la tecnología actual. Sin embargo mini agujeros negros, creados en los tiempos del Big-Bang, son más calientes y emiten más Radiación de Hawking, incluso pueden llegar a radiar toda su energía desapareciendo en una explosión la cual podría ser observada.
Con este objetivo, el físico e ingeniero John O'Sullivan se embarcó en 1974 en la tarea de detectar esta radiación, la cual debería llegar a la Tierra muy débil y contaminada con interferencia de otras señales de radio, las cuales él debería filtrar. Esto lo logró por medio de un programa matemático que desarrolló con sus colegas. Lamentablemente, nunca logró detectar una señal que pudiese ser interpretada como radiación procedente de estos mini agujeros negros, sin embargo, años después (1992) este programa fue una pieza clave en la tecnología que lo llevó a desarrollar una red de computadores que se conectan de manera inalámbrica, es decir, la tecnología que está detrás del WIFI que muchos de nosotros tenemos en nuestros trabajos y en el hogar. Un excelente ejemplo de ciencia aplicada que nació de la curiosidad de testear una teoría sobre algo apasionante, pero en apariencia poco práctico, como es la "evaporación" de mini agujeros negros.
En estos días qué mejor manera de honrar a Stephen Hawking que motivar a los jóvenes para que sean curiosos e invitarlos a descubrir y entender por ellos mismos las leyes racionales que rigen a nuestro universo.
Departamento de Física
Facultad de
Ciencias,
Universidad del Bío-Bío