La masa del agujero negro debe cuantificarse, dicen los físicos

Habiéndose centrado durante muchos años en los agujeros negros gigantes que se forman cuando las estrellas colapsan y los agujeros negros supermasivos en el centro de las galaxias, los físicos han comenzado más recientemente a estudiar los agujeros negros microscópicos, con masas diminutas.

Una razón para pensar en estos objetos es que pueden haberse formado durante el Big Bang y todavía pueden impregnar el universo en la actualidad. La existencia de los llamados agujeros negros primordiales es una posible explicación de la masa faltante del universo.

Otra razón por la que los físicos están interesados ​​en los microagujeros negros es que algunos teóricos predicen que el Gran Colisionador de Hadrones los producirá.



Así que el trabajo de Gia Dvali y sus compañeros de la Ludwig-Maximilians-Universitat en Munich, Alemania, será de gran interés. Estos tipos dicen que si se forman agujeros negros en esta pequeña escala cuántica, entonces sus masas deben cuantificarse.

Su razonamiento es simple. Si la masa del agujero negro no se cuantifica, entonces la masa podría tomar prácticamente cualquier valor. Y si ese fuera el caso, la tasa de producción de microagujeros negros sería infinita: podrían formarse en cualquier colisión, con cualquier energía.

Dado que claramente ese no es el caso, las masas de microagujeros negros deben cuantificarse.

Eso plantea de inmediato una serie de preguntas importantes, entre las que se encuentra lo que gobierna la cuantificación de los agujeros negros. Dvali y compañía argumentan razonablemente que los agujeros negros deben cuantificarse en unidades de la longitud fundamental de Planck. Pero no está claro exactamente cómo afectaría esto la forma en que surgen y desaparecen.

Dvali y compañía sugieren que los microagujeros negros aparecerían por primera vez en su estado cuántico más bajo en el LHC en forma de algún tipo de resonancia cuántica, lo que los físicos de partículas llaman una joroba en sus datos. Esto inicialmente sería difícil de distinguir de una partícula ordinaria, pero los experimentos de mayor energía también deberían revelar agujeros negros en estados superiores.

Por el momento, no hay forma de calcular exactamente qué energía deberíamos esperar para verlos. Para descubrir la forma precisa de la regla de cuantificación para las resonancias de agujero negro más bajas, necesitamos más información experimental, dicen Dvali y compañía. ¡Bastante!

Por supuesto, la cuestión de este tipo de producción de agujeros negros en el LHC plantea una vez más la espinosa cuestión de si las garantías de seguridad que nos han dado sobre estos experimentos son válidas.

Hemos analizado los argumentos antes. Una pregunta importante es si la física teórica de vanguardia está a la altura de la tarea de hacer una predicción confiable de que el LHC es seguro.

El artículo de hoy deja en claro que nuestra comprensión de la física de los microagujeros negros está cambiando rápidamente. Por lo tanto, sería completamente razonable preguntarse sobre qué base los físicos pueden hacer garantías de seguridad.

(Dejemos de lado por un momento la cuestión de si los físicos de partículas están en condiciones de realizar evaluaciones de seguridad en primer lugar, dado que tienen mucho que ganar con la ejecución de estos experimentos).

Este es un debate en el que los físicos de partículas son extrañamente reacios a participar, habiendo ignorado la mayoría de los signos de interrogación sobre la seguridad.

Así que esta es una buena oportunidad para volver a plantear el problema. ¡Siéntese y disfrute de los fuegos artificiales (o desconcierte del silencio ensordecedor)!

Ref: arxiv.org/abs/1106.5894 : Las masas de agujeros negros se cuantifican

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