Agujero negro (Término)

Los agujeros negros como objetos físicos:

Un agujero negro es un entorno finito en el que, debido a una gran concentración de masa, el espacio-tiempo se curva tanto que deja de ser continuo. Es decir, en el entorno de un agujero negro se produce una singularidad y no es posible definir el espacio-tiempo como una función continua. La curvatura llega a ser tal que, pasado cierto límite (denominado horizonte de sucesos), ni tan siquiera la luz puede llegar a superar la gravedad del cuerpo masivo que ha generado el agujero negro.

Interpretación geométrica: la lámina de goma:

La Teoría de la Relatividad General de Einstein define el espacio-tiempo como una función matemática que puede ser curvada por la masa o la energía.

Esta función se ha representado a menudo como una lámina de goma. Es decir, suponiendo que el universo tuviera dos dimensiones espaciales y una temporal, podríamos representar las dos primeras como una lámina de goma elástica dispuesta tensa en un marco horizontal. Cuando no hay ningún cuerpo, la lámina permanece horizontal, pero al posar sobre ella un objeto se comba. Si hiciéramos rodar sobre ella un segundo objeto menos pesado, éste curvaría su trayectoria en las cercanías del objeto más masivo.

Esto que para nosotros aparece como una consecuencia de la deformación de la lámina de goma, en el universo bidimensional de ésta se vería como si el objeto menos pesado sufriera una atracción hacia el primero. Es decir, una deformación geométrica del espacio sería percibida como un efecto de atracción entre masas.

Aplicando esta imagen a nuestro universo tridimensional, podemos interpretar la gravedad como una curvatura de nuestro espacio-tiempo en una cuarta dimensión.

En el universo bidimensional de la lámina de goma, ésta, al curvarse, ha dibujado en cada punto una curvatura suave; es decir, existe una función continua que define la curvatura de la lámina de goma. Un agujero negro sería como si un objeto puntual y peso elevado se posara sobre la lámina. Esta se combaría formando un embudo profundo cuyas paredes serían cada vez más verticales al acercarse al interior hasta que, llegado cierto punto, sería imposible para cualquier objeto del universo bidimensional escapar de la gravedad.

Los agujeros negros dentro de la Teoría de la Relatividad:

Los agujeros negros son una de las soluciones particulares de las ecuaciones de Einstein.

Es decir, que las ecuaciones que definen la Relatividad predicen la existencia de estos objetos pero, durante mucho tiempo, se pensó que era una solución matemática sin realidad física. No fue hasta finales de los '60 que los agujeros negros fueron considerados una posibilidad plausible y, en determinadas circunstancias de colapso, inevitable.

Los agujeros negros en la ciencia ficción:

Puesto que, en determinadas circunstancias, la curvatura de un agujero negro puede comunicar dos puntos alejados del Universo (lo que se ha llamado un agujero de gusano) éstos se han convertido en un tópico de la ciencia ficción sustituyendo al hiperespacio como justificación plausible de viajes espaciales.