La teoría del todo de Stephen Hawking
La búsqueda de una teoría que lo explique todo sobre nuestro universo, ha fascinado a los físicos durante décadas. Una teoría unificada que fusione la mecánica cuántica y la relatividad general, para describir las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza: la gravitación, el electromagnetismo, la interacción nuclear fuerte y la interacción nuclear débil.
Uno de los físicos teóricos, astrofísico, cosmólogo y divulgador científico más brillante de nuestro tiempo, fue el británico Stephen Hawking. A lo largo de su existencia, realizó importantes contribuciones a nuestra comprensión del universo. Entre ellos se Incluyen el origen del universo en el Big Bang, los agujeros negros y la posibilidad de poder viajar en el tiempo.
Teoría del todo
La teoría del todo de Hawking intentó reconciliar la mecánica cuántica. Esta gobierna el comportamiento de las partículas subatómicas, con la relatividad general de Einstein. Describe entre otras cosas, la gravitación y el comportamiento a gran escala del universo. Lograr esta unificación, ha sido durante mucho tiempo un objetivo fundamental de la física teórica.
Hawking creía que el espacio-tiempo cuántico, que mezcla los principios de la mecánica cuántica con la geometría del espacio-tiempo, podría ser una clave para poder desarrollar una teoría del todo. En concreto, aplicó las "sumas de historias cuánticas", un método de la mecánica cuántica, a toda la totalidad del espacio, tiempo, materia y energía del universo.
La ambición de Hawking
Stephen Hawking dedicó gran parte de su brillante carrera, a intentar desenmarañar los misterios del cosmos. Su objetivo, igual que el de muchos físicos teóricos, era hallar una completa teoría del todo que unificase en una sola fórmula matemática las dos grandes teorías de la física moderna: la relatividad general y la mecánica cuántica.
Hawking confiaba, en que los agujeros negros fueran una pieza clave de esa teoría. Pensaba que en las cercanías del horizonte de sucesos de un agujero negro, donde la atracción gravitatoria es grande, los efectos cuánticos serían relevantes y permitirían entrever una teoría cuántica de la gravitación.
En busca de respuestas en los agujeros negros
A lo largo de su existencia, Hawking estudió de una forma minuciosa las propiedades de los agujeros negros. Mezcló la relatividad general, mecánica cuántica y termodinámica. Demostró que los agujeros negros emiten radiación, evaporándose muy despacio hasta llegar a su desaparición. Este descubrimiento, es lo que se conoce como radiación de Hawking.
Pero en su búsqueda de una teoría del todo, a partir de los agujeros negros, Hawking se topó con la llamada paradoja de la información. Si la información que cae en un agujero negro se pierde para siempre, al desaparecer el agujero negro por la evaporación, esto contradice principios fundamentales de la física cuántica.
Una paradoja sin resolver
La paradoja de la información en los agujeros negros, es considerada por muchos físicos como el mayor desafío conceptual de la gravedad cuántica. Hawking pasó años intentando resolver esta paradoja. Pero no pudo hallar una solución convincente.
En sus últimos años de vida, Hawking conjeturó que la información retenida en el interior de un agujero negro podría ser liberada y conservada en la radiación de Hawking, durante la evaporación del agujero. Pero nunca llegó a confirmar esta hipótesis.
La paradoja informacional sigue siendo un intenso campo de investigación y es posible que su resolución nos acerque un poco más a la ansiada teoría del todo con la que Hawking soñaba. Quizás algún día comprendamos del todo los fascinantes misterios del cosmos gracias a mentes brillantes como la suya.