Estamos acostumbrados a que, en el ámbito de la ciencia, las certezas a menudo son más efímeras que una galleta caliente en un festín. Y, sin embargo, hay un área que ha fascinado tanto a científicos como a aficionados: los agujeros negros. Al hablar de ellos, a todos nos viene a la mente la imagen de un enorme vacío, una oscuridad absoluta que devora todo a su paso. Pero, al parecer, recientes investigaciones han puesto en tela de juicio una de las creencias fundamentales sobre estos titanes cósmicos: las singularidades en su interior.
¿Qué es una singularidad?
Antes de entrar en el meollo del asunto, es útil aclarar qué demonios es una singularidad. En términos simples, una singularidad es un punto en el cual las leyes de la física, tal como las conocemos, dejan de tener sentido. Imagínate conduciendo a toda velocidad por una carretera y de repente te encuentras con una pared. A partir de ese momento, las reglas del tráfico se vuelven irrelevantes. Una singularidad se comporta de manera similar, es el lugar donde la densidad de la materia se vuelve infinita y las leyes de la gravedad se tornan absurdas.
Hasta ahora, la noción de que los agujeros negros albergan singularidades ha sido uno de los pilares de la cosmología moderna. Este concepto fue establecido en su día por el célebre Stephen Hawking y Roger Penrose. Pero, como bien nos recuerda un sabio adagio, «todas las teorías son erróneas, pero algunas son útiles». Esto nos lleva a la reciente controversia sobre las singularidades, impulsada por el peso pesado de la cosmología Roy Kerr.
¿Quién es Roy Kerr y por qué es importante?
Si no estás familiarizado con la figura de Kerr, permíteme presentarte a uno de los más grandes matemáticos de la era moderna. Con sus 91 años de vida, Kerr no solo es conocido por su trabajo en la relatividad, sino que también es el padre del llamado agujero negro de Kerr, que incorpora el momento angular en su formulación, algo que los agujeros negros anteriores no contemplaban.
Imagínate tener un rompecabezas en tus manos y, de repente, alguien te dice que te falta una pieza. Eso es lo que hizo Kerr en 1963: resolvió un problema que llevaba pendiente casi medio siglo. Sin embargo, hace poco, ha dado un giro sorprendente a su propia contribución al afirmar que el consenso actual sobre las singularidades es, en sus propias palabras, «fe, no ciencia».
Propuestas de Kerr
La reciente publicación de Kerr en ArXiv y Researchgate ha puesto los nervios de punta a muchos en la comunidad científica. Si pensabas que los agujeros negros eran simplemente un espacio vacío y aterrador donde la lógica se va a hacer puñetas, piénsalo de nuevo. Kerr ha demostrado, de forma matemática, que el argumento que defiende la existencia de singularidades basado en la longitud afín de la luz es defectuoso.
Pero, ¿qué es eso de la longitud afín, y por qué es tan crucial para la discusión? En resumen, la longitud afín es un concepto que se utiliza para medir cómo se comporta la luz a medida que navega a través del espacio-tiempo. Penrose y Hawking argumentaron que, dado que la luz no «envejece», el hecho de que no pueda escapar del agujero negro implica la existencia de una singularidad en su interior. Sin embargo, Kerr ha impugnado esta afirmación, sugiriendo que la longitud afín finita no garantiza la existencia de singularidades.
Un juego de ajedrez cósmico: ¿refutaciones y nuevas hipótesis?
Aquí es donde se complica un poco el asunto. Para muchos, el trabajo de Kerr se ve como un ataque directo a las conclusiones de Hawking y Penrose. Pero, y aquí viene el giro, refutar un argumento no significa necesariamente refutar la conclusión. La física, como un buen ladrón, tiende a tener varias puertas de escape.
La física y divulgadora Sabine Hossenfelder ha aclarado que aunque la prueba de Kerr puede ser defectuosa, eso no implica automáticamente que las singularidades sean una fantasía total. La ciencia, en su naturaleza más pura, avanza dando pasos tras otros pasos, no con saltos de alegría.
Dicho de otra manera, podemos imaginar que estamos en un juego de ajedrez cósmico, donde cada jugador intenta mover sus piezas con la mayor astucia posible. Al principio, todos pensamos que los agujeros negros son como un rey bajo ataque, y que la singularidad es el jaque mate definitivo. Pero ahora, parece que hay más movimientos en el tapete que no habíamos observado antes.
La batalla entre la relatividad y la mecánica cuántica
Uno de los problemas subyacentes a todo este debate es la incompatibilidad de la relatividad general de Einstein y la mecánica cuántica. Mientras que la relatividad general trata la gravedad como una curvatura del espacio-tiempo, la mecánica cuántica introduce un nivel de probabilidades que complica cualquier visión determinista del universo.
En términos prácticos, pensar sobre agujeros negros sin un marco unificado que combine ambas teorías es como intentar construir una casa de cartas en una tormenta. Aun así, muchos en el campo de la física teórica creen que la teoría cuántica puede ofrecer una solución a este rompecabezas. Quizás esa hipotética «teoría del todo» sea el mapa que nos lleve a comprender el funcionamiento interno de los agujeros negros, y eventualmente, a resolver el misterio de las singularidades.
Reflexiones finales: el horizonte del conocimiento
Es fascinante pensar que, mientras escribo esto, hay tanto que no sabemos sobre nuestro universo. Desde los secretos en el fondo de los agujeros negros hasta las implicaciones de la física cuántica, el campo de la cosmología se asemeja más a una novela de misterio que a un manual académico.
La discusión sobre las singularidades es un recordatorio poderoso de que el conocimiento es un terreno inestable. Si hay algo que he aprendido tras leer y escribir sobre estos temas es que debemos mantener una mente abierta y ser pacientes. Después de todo, la ciencia no solicita nuestras creencias, sino que invita a la curiosidad.
Así que la próxima vez que escuches hablar de agujeros negros y singularidades, recuerda que detrás de esas nociones complejas hay mentes brillantes, discusiones apasionadas y un universo entero esperando ser comprendido. Y quizás, solo quizás, algún día descubramos qué hay realmente dentro de esos misteriosos titanes de la oscuridad. ¿Quién se atreve a dar el primer salto hacia el horizonte del conocimiento?
