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Las matemáticas que dejó Stephen Hawking

El físico contemporáneo más conocido es el recientemente fallecido Stephen Hawking. Su aportación matemática ha tenido un gran impacto en la comunidad científica, pero es menos conocida por el gran público.

En este sentido, destacan los teoremas sobre las llamadas singularidades, en colaboración con Roger Penrose, que pasaron a ser una parte integral de la teoría de la relatividad general.

Los teoremas de Hawking y Penrose afirman que las singularidades aparecen habitualmente tanto en cosmología, es decir, en la descripción del universo en su conjunto, como a la hora de describir objetos compactos como son las estrellas. Sus trabajos sirvieron para cimentar la teoría de los agujeros negros y del Big Bang.

Las ecuaciones que describen los agujeros negros y el Big Bang son consecuencia de la teoría de la relatividad general, apoyada desde el principio por experimentos.

Hawking y Penrose demostraron que no eran necesarias las hipótesis de esfericidad u homogeneidad para obtener las singularidades, partiendo de hipótesis físicas razonables y empleando argumentos muy generales. Así, quedó demostrado que las singularidades son reales, y no fruto de simplificaciones.

Fuente:

https://elpais.com/elpais/2018/04/03/ciencia/1522772153_677917.html

 

Las matemáticas se sumergen en el holograma de los agujeros negros

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A la luz de la Teoría de la Relatividad de Einstein y gracias a investigaciones más recientes, se ha mejorado el conocimiento sobre los agujeros negros. Por ejemplo, se considera que tienen una cierta entropía (desorden). Según Stephen Hawking, esta propiedad es proporcional al área del agujero, pero no a su volumen. De estas ideas nació otro conocimiento sobre el interior de los agujeros: la hipótesis de la holografía, según la cual los agujeros negros parecen tener tres dimensiones aunque en realidad podrían ser las imágenes proyectadas de un horizonte cósmico bidimensional.

Un estudio publicado recientemente en Physical Review Letters, ha logrado importantes resultados que podrían ayudar a desentrañar el comportamiento de la gravedad a escala cuántica. Lo han hecho gracias a un sistema de fórmulas matemáticas capaz de explorar las teorías de Hawking y Bekenstein.

Estos trabajos se basan en la idea de que en dentro del agujero hay colecciones de “átomos” o unidades cuánticas que comparten una serie de propiedades y formarían una especie de fluido, el continuo espacio-tiempo, con una geometría asociada. Este conjunto recibiría el nombre de condensado, una estructura que puede ser abordada con cálculos matemáticos.

Gracias a esta aproximación, los investigadores están covencidos de haber obtenido resultados más realistas y consideran que estas conclusiones proporcionan un mecanismo compatible con la hipótesis del holograma.

Fuente:

http://www.abc.es/ciencia/abci-matematicas-sumergen-holograma-agujeros-negros-201605302054_noticia.html

 

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