Perturbación

En 1784 John Mitchell, utilizando las teorías gravitacional y corpuscular de la luz de Newton, y la velocidad medida por Roemer, calculó que una estrella de un diámetro 500 veces el del Sol tendría una fuerza gravitacional tan grande que no podría escapar la luz, la estrella sería invisible. En 1798, Pierre-Simon Laplace, al parecer sin conocer el resultado de Mitchell, en su libro Exposición del sistema del mundo calculó que una estrella 250 veces mayor que el Sol y con la misma densidad de la Tierra no permitiría que sus rayos llegaran a nosotros, y concluye que es posible que los cuerpos luminosos mayores del universo sean invisibles. En esos años se concebía un universo “pequeño”, sin capacidad para albergar estrellas de tal tamaño. La idea de una estrella que no irradiara luminosidad era especulativa, el mismo Laplace la descartó y en las ediciones posteriores del libro la suprimió.

En 1914 y 1916, Einstein publicó su teoría generalizada de la relatividad. Dada la compleja estructura de las ecuaciones, el mismo Einstein creía imposible que se pudieran resolver en forma analítica. En 1916, K. Schwarzschild encontró una solución de campo gravitacional de simetría esférica. Si la densidad de la estrella es miles de veces la de la Tierra, se presentan grandes deformaciones del espacio-tiempo, que llegan casi hasta suprimir el flujo del tiempo y nada escapa del horizonte. En el año 1931, Chandrasekhar calculó que cualquier estrella de masa 3,3 veces la masa del Sol al morir colapsa y se convierte en un agujero negro (A.N.).

En 1968, Wheeler denominó “agujeros negros” a los cuerpos celestes colapsados.

Todo parecía claro, los agujeros negros absorbían materia y no permitían que nada, ni la luz, se escapara de ellos. La existencia de estos objetos estaba comprobada por las órbitas anómalas de las estrellas que los rodean y por unos fenómenos observados de desviación de los rayos lumínicos. Se creía conocer todo lo concerniente a los A.N. Claro está, sin tener en cuenta los efectos cuánticos.

En 1974, en un artículo de página y media, “Explosión de los agujeros negros”, Hawking perturba lo que es aceptado como principio fundamental: que los A.N. no emiten radiación. Empleando un modelo de interacción de un campo gravitacional fuerte, en un campo cuántico, una versión simplificada de una teoría aún no desarrollada gravedad-cuántica (o popularmente teoría del todo), encuentra que los A.N. radian, y que sería posible no solo detectar la deformación espacio-temporal, sino también una tenue luminosidad.

El principio de incertidumbre permite deducir la creación, en el vacío, de partículas y antipartículas, las cuales se unen en un instante. Un campo gravitatorio fuerte como el existente en el horizonte de un A.N. crea partículas y antipartículas, una de ellas es atraída al A.N. y su simétrica escapa a su gravedad. Un observador detectaría un flujo de partículas emitidas por el A.N. rompiendo la hipótesis que de un A.N. nada escapa.

Posteriores trabajos de Hawking permitieron deducir la existencia de los llamados A.N. primitivos, creados en los primeros instantes del universo. Tienen un radio inferior al de un núcleo atómico y su masa es del orden de mil millones de toneladas. Teorías conspirativas anunciaban que el acelerador de partículas CERN podía crear A.N. primitivos que engullirían la Tierra. Coincidencialmente el físico matemático Hawking muere en el día Pi 314.