Rubén Pedreira

 

Primera imagen tomada de un agujero negro, realizada por el Event Horizon Telescope en 2019 (f)

 

Empezaremos suponiendo que todos estamos de acuerdo en algo básico e innegable: La física, más que ciencia, es magia. Porque la función de la física, en muchos aspectos, se basa en predecir el futuro y eso es pura brujería. Eso sí, antes de que algún purista me acuse de vendehumos por hablar de artes mágicas en un texto sobre ciencia, explicaré un poco a lo que me puedo referir con esto: Si tenemos un sistema totalmente caracterizado, la física tiene argumentos para predecir cual será su estado siguiente (y cuál fue su estado pasado). Que esto sea así es una suerte, ya que si tenemos identificado el estado de un sistema de partículas y este evoluciona hacia otro estado, dicha evolución cumplirá unas leyes físicas que nos permiten obtener la información también en la nueva situación, porque esencialmente es la misma tras pasar por algunas transformaciones.

 

La física permite eso, explicar la evolución de los sistemas y predecir su futuro con unos trucos llamados ‘leyes’, y por fortuna es siempre así. ¿Siempre? ¡No! Un grupo de irreductibles objetos se resiste, todavía y como siempre, a pasar por este aro: Los agujeros negros. Estos entrañables mastodontes son odiosos a su manera. Hay muchas cosas que funcionan en ellos de forma muy distinta al resto del Universo, y eso atrae pero también desespera. Un agujero negro te coge por las solapas y te dice: ‘Esto es lo que hay y, si no te gusta, intenta estudiarme hasta que mueras sin haber entendido nada igualmente’.

 

En un agujero negro la idea de que la información de un sistema es conservada entre un estado y otro de dicho sistema se cae por su propio peso. Para empezar, ocurre lo que ya todos sabemos, y es que en cuanto el sistema entra en el horizonte de sucesos ya no hay vuelta atrás. Una vez dentro del horizonte de sucesos la información de lo que entra deja de ser accesible para todo observador externo, queda bloqueada en el agujero negro. Cuando hablo de información siempre me estoy refiriendo a las características físicas del sistema ( posición, velocidad, momentos…). Esa información queda inaccesible pero, en principio y sin entrar en adivinanzas sobre lo que ocurre dentro, sigue estando ahí. O al menos debería seguir ahí, por mucho que no podamos acceder a ella desde fuera. Esta paradoja surge de intentar entender si, de alguna manera que desconocemos, la información es conservada.

 

La cosa se pone fea, no obstante, cuando aparece un fenómeno llamado ‘Radiación de Hawking’, que es una radiación (sí, los agujeros negros emiten energía y, por tanto, no son realmente ‘negros’) producida por efectos cuánticos en el horizonte de sucesos de un agujero negro. Lo inquietante es que esto viene a decir que un agujero negro se va evaporando con el tiempo al emitir esa radiación y, como la radiación de Hawking es radiación térmica y este tipo de radiación tiene una distribución aleatoria, no contiene ‘información’. Quizás no es muy correcto decir que no contiene información, ya que no deja de ser un fenómeno físico, pero es una información que, al ser aleatoria, tiene que ver simplemente con una distribución estadística influida por la masa del agujero negro, su rotación y su carga. No es, por tanto, una información análoga a la que portan los sistemas engullidos, no los tiene en cuenta, y por ello induce una pregunta turbadora: Si el agujero se evapora emitiendo una información así ¿Qué ocurre con la información de tipo totalmente diferente que se introduce en ellos? 

 

Es decir, teniendo esto en cuenta, la información portada por todo lo tragado por el agujero negro (debido a la evaporación mediante radiación de Hawking del agujero) desaparecería sin haberse conservado una vez la singularidad se desvaneciera del todo. Por hacer una analogía cutre, sabemos que si pinchamos un globo este se ‘evaporará’ expulsando aire, es decir, la misma información que introducimos para hincharlo. ¿Pero qué pasaría si se fuera desinchando emitiendo luz y no aire? Eso sería una falta de respeto terrible, pero sobre todo sería un fenómeno inexplicable. Algo parecido pasa aquí (siempre entendiendo que la del globo es una analogía simplista y que en esta historia entran en juego fenómenos cuánticos que pueden codificar la información de manera más extraña de lo que pasaría en un ejemplo de la vida cotidiana), y no es cosa menor. El resumen de todo esto es que el principio básico de que la información se conserva en el Universo se destroza por completo en los agujeros negros, ya que la información emitida por ellos es aleatoria e independiente de la entrante. 

 

Por ejemplo, si tuviéramos dos agujeros idénticos y tirásemos cruelmente a una persona aleatoria en cada uno de ellos, los agujeros los igualarían. Da igual quien de los dos fuese más gordo o más carismático, da igual que uno de ellos entrase más lentamente: el espectro de radiación emitido por ambos agujeros sería el mismo. ¿A dónde va a parar esa información perdida? ¿Se pierde realmente? Es evidente que las paradojas no casan bien con todo lo que significa la física, así que nos falta algo en todo esto para explicarlo. 

 

Aquí cabrían dos opciones: O la teoría de la radiación de Hawking tiene lagunas que subsanar (caso aparentemente más probable, quizás esa radiación térmica tenga una distribución menos aleatoria de lo que nuestras teorías conocen y en ella se encuentre la clave) o la conservación de la información en el Universo no es una ley real y toda nuestra física se iría a la basura (caso aparentemente más divertido). Sea lo que sea, habrá que esperar a que algún genio con tiempo libre nos lo comente en un futuro incierto, por ahora la paradoja es todo lo que tenemos.