miércoles, 9 de julio de 2014

La Relación Entre los Agujeros Negros y Tú: El Radio de Schwarzschild

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Puede ser fácil para uno sentirse insignificante en este universo.
 Después de todo, somos pequeñas criaturas en una relativa pequeña roca que orbita una de las tantas mil millones de estrellas dentro de uno de los muchos millones de galaxias. Sin embargo, la próxima vez que te encuentres experimentando este dilema, trata de tomar un momento y pensar en esto: un sencillo, pero asombroso hecho…  Eres materia. 
Para ser más específicos, que estas hecho de átomos. 
Mientras que muchos escritores, como Carl Sagan, escriben sobre la profunda conexión entre nuestros átomos y las estrellas, me gustaría hablar, en vez de eso, sobre una función astronómica diferente.
 Esta es menos obvia, pero una conexión que no es menos real: los agujeros negros. 
Sin embargo, antes de que sea capaz de explicar nuestro vínculo con los agujeros negros, siento que es necesario revisar algunos principios fundamentales de la naturaleza. Casi todo el mundo (al menos) ha oído hablar de los agujeros negros. Muchas personas saben que son pozos gravitatorios de los cuales ni siquiera la luz puede escapar.
 Lo que mucha gente no sabe, sin embargo, es que casi cualquier cosa puede convertirse en un agujero negro. Así es, cualquier cosa (tú, yo, la pizza, un gatito – todo) puede convertirse en un agujero negro. 
Esto se debe a una característica importante de los átomos: tienen un montón de espacio vacío, entre su núcleo y la nube de electrones.
 Para poner todo este espacio vacío en perspectiva: Si tuviéramos que ampliar la escala del átomo de modo que el núcleo pueda ser del tamaño de una pelota de béisbol, de la órbita del electrón sería de aproximadamente tres kilómetros de ancho. Recuerda que todos los átomos tienen ese espacio vacío, incluyendo aquellos de los cuales estamos hechos.
 Si tuviéramos que eliminar todo el espacio vacío en todos los átomos que componen a la raza humana, esta podría encajar en un área aproximadamente del tamaño de un terrón de azúcar.
Ahora, imagínate si fueses a tomar un objeto y comprimirlo en un espacio tan apretado que lograras que la velocidad de escape (es la velocidad necesaria para ” liberarse ” de la atracción gravitatoria de un objeto) fuese superior a la velocidad de la luz. ¿Qué pasaría? 
El objeto se convertiría en un agujero negro. Esta idea suena extraña al principio. Después de todo, se cree que los agujeros negros generalmente son como enormes aspiradoras cosmológicas, absorbiendo todo a su paso.
 Este no es el caso; sin embargo, debido a la naturaleza amplia de la materia, los agujeros negros pueden ser muy, muy pequeños.
 Como es cuestión de hecho, ¡te puedes convertir en un agujero negro!
 Por supuesto, tendrías que ser comprimido en una esfera tan pero tan pequeña que cumpliría con los requisitos mencionados anteriormente en este párrafo en relación con la velocidad de escape, y no estoy tan seguro de que sería un estado de comodidad. 
¿Qué tan pequeña sería esta esfera? 
En 1915, un físico alemán con el nombre de Karl Schwarzschild resolvió este problema al trabajar en las ecuaciones de campo de Einstein que participan en la relatividad general. 
En su obra, Schwarzschild nos proporcionó una ecuación que podría decirte la radio de la esfera de un objeto tendría que ser aplastado con el tamaño de el fin de que se convierta en un agujero negro.
 Tan complejo como esto pueda parecer, la ecuación es muy simple:
 Rs = 2GM / c ^ 2, donde “R ” es el radio de Schwarzschild, “G” es la constante de Newton de gravitación, “M” es la masa  y ” c” es la velocidad de la luz.
 Si quieres saber lo que su propio radio de Schwarzschild es, sólo tiene que poner tu masa en kilogramos en la “M”. Suponiendo que el cálculo se realiza correctamente, el resultado será el radio de Schwarzschild.
 Aplástate a ti mismo en una esfera cuyo radio de longitud es tu radio de Schwarzschild, y ¡voilá! Es tu radio de agujero negro. 
Ahora bien, ser un agujero negro no significa que puedas de repente comenzar a succionar todo lo que te rodea. Tu masa no ha cambiado ni un poco, por lo que tu impacto gravitacional en tu entorno seguirá siendo el mismo.
 Por ejemplo, si el Sol se convirtiera de repente en un agujero negro, todos los planetas continuarían orbitando justo como lo hacen ahora, porque no estarían dentro del horizonte de eventos del sol, que es realmente lo que el radio de Schwarzschild es – el radio de horizonte de eventos de un objeto (el ” punto de no retorno ” en el que nada puede escapar de ser absorbidos por el objeto). 
Por otra parte, esta es una región de espacio-tiempo en el que los eventos no pueden afectar a los objetos externos. Cuando se dice que nada puede escapar de un agujero negro, la forma más precisa de decir esto sería “nada puede escapar de un agujero negro después de que haya pasado el horizonte de sucesos”. 
Por lo tanto, en caso de una crisis existencial, mira hacia el cielo. Reconocemos que estamos intrínsecamente conectados con las maravillas del universo que puede – y no puede – ser visto. 
Como Neil DeGrasse Tyson tan elocuentemente lo expresó:
 “Eso me hace sonreír y en realidad me siento bastante grande al final de eso.
 No es que seamos mejores que el Universo, somos parte del Universo. Estamos en el Universo y el Universo está en nosotros”.