PREDICIENDO EL FUTUROCómo la perdida de información en los agujeros negros puede reducir              nuestra capacidad de...
•   La astrología, según ella, lo que     •   El complejo movimiento aparente de    pasa en la tierra está relacionado    ...
¿Por qué deberían las posiciones de los planetas en el firmamento vistas desde la tierra, tener correlaciónalguna con las ...
DETERMINISMO CIENTÍFICO                          (MARQUÉS DE LAPLACE)• Laplace sugirió que si              • En otras pala...
EJEMPLO:• Si sabemos desde dónde y con  que velocidad es lanzada una  pelota, podremos predecir  adónde irá a parar .     ...
EL CAOS EN LAS ECUACIONES• Un pequeño cambio en la           • El aleteo de una mariposa en  posición o la velocidad en un...
• A pesar de estas dificultades  practicas la mayoría de los  científicos se han hecho a la idea  de que el futuro es pred...
MECÁNICA CUÁNTICA• El determinismo fue restablecido         • FUNCIÓN DE ONDA.  en una forma modificada en una            ...
• La tasa con que la función de       • La ecuación de Schorödinger  onda cambia con el tiempo viene       para estudiar l...
• En la relatividad especial no hay   • La situación es diferente en la                                        teoría de l...
Supongamos que el espacio-tiempo fuera como un cilindro con una asa que seramificara y después volverá a juntarse con el c...
Estos espacios representados por el asa son los agujeros negros. El primertratado sobre agujeros negros apareció en 1783 y...
Sin embargo, si la velocidad inicial hacia arriba supera cierto valor llamadovelocidad de escape, la gravedad no será sufi...
Estas dos velocidades son pequeñas en comparación con la velocidad de laluz, que vale 300 000 km/s. Por lo tanto, la luz p...
En 1963 surgió la teoría de una estrella con una masa veinte veces la del Sol.Tales estrellas se forman a partir de nubes ...
Una estrella permanecerá en este estado durante un largo tiempo, quemandohidrogeno y radiando luz al espacio.Las estrellas...
Tras ello, las estrellas pueden quemar helio y formar elementos más pesados,pero estas reacciones no liberan mucha energía...
¿Cómo detectar un agujero negro si de él no puede escapar ninguna luz? Larespuesta es que un agujero negro sigue ejerciend...
Una manera de localizar agujeros negros es por lo tanto buscar materia que girealrededor de lo que parece un objeto compac...
Los agujeros negros no son completamente negros. La teoría cuántica implicaque los campos no pueden absolutamente nulos, n...
La temperatura del agujero depende de su tamaño.
DESAPARICIÓN DE UN AGUJERO NEGRO.                  La radiación de un agujero negro se                  llevará energía , ...
La información necesita energía que la transporte, y en las etapas finales de unagujero queda muy poca energía. La única m...
Las partículas se aniquilan mutuamenteen las proximidades de un agujeronegro. Una de las partículas, del par cae alagujero...
Una par de partículas virtuales tienen una función de onda que predice queambas partículas que tendrán espines opuestos. P...
Prediciendo el futuro
Prediciendo el futuro
Próxima SlideShare
Cargando en…5
×

Prediciendo el futuro

404 visualizaciones

Publicado el

El Universo en una cáscara de Nuez.- Stephen Hawking. Capítulo 4.

0 comentarios
0 recomendaciones
Estadísticas
Notas
  • Sé el primero en comentar

  • Sé el primero en recomendar esto

Sin descargas
Visualizaciones
Visualizaciones totales
404
En SlideShare
0
De insertados
0
Número de insertados
2
Acciones
Compartido
0
Descargas
2
Comentarios
0
Recomendaciones
0
Insertados 0
No insertados

No hay notas en la diapositiva.

Prediciendo el futuro

  1. 1. PREDICIENDO EL FUTUROCómo la perdida de información en los agujeros negros puede reducir nuestra capacidad de predecir el futuro.
  2. 2. • La astrología, según ella, lo que • El complejo movimiento aparente de pasa en la tierra está relacionado los planetas en el firmamento puede con los movimientos de los planetas ser explicado mediante las leyes de en el firmamento. Newton y no ejerce ninguna influencia sobre la suerte de las• Sin embargo expresan siempre su personas. predicción en términos vagos que pueden ser aplicados a cualquier • El motivo por el que la mayoría de cosa que ocurra. los científicos no cree en la astrología no es la presencia o la ausencia de evidencias científicas acerca de ella, sino que no resulta consistente con otras teorías que han sido comprobadas experimentalmente.
  3. 3. ¿Por qué deberían las posiciones de los planetas en el firmamento vistas desde la tierra, tener correlaciónalguna con las macromoléculas de un planeta menor que se autodenomina vida inteligente?
  4. 4. DETERMINISMO CIENTÍFICO (MARQUÉS DE LAPLACE)• Laplace sugirió que si • En otras palabras, si se cumple conociéramos las posiciones y el determinismo científico, las velocidades de todas las deberíamos poder, en principio, partículas del universo es un predecir el futuro y no instante, las leyes de la física necesitaríamos la astrología. nos deberían permitir la predicción de cuál será el estado del universo en cualquier otro instante del pasado o del futuro.
  5. 5. EJEMPLO:• Si sabemos desde dónde y con que velocidad es lanzada una pelota, podremos predecir adónde irá a parar . D = 10m V = 10m/seg T= ? D 10m / 10m/seg T= 1 segundo V T
  6. 6. EL CAOS EN LAS ECUACIONES• Un pequeño cambio en la • El aleteo de una mariposa en posición o la velocidad en un Tokio puede hacer que llueva en instante dado puede conducir a el parque central de Nueva York. un comportamiento • El problema radica en que la completamente diferente en secuencia de acontecimientos no instantes posteriores. es repetible.• Una perturbación diminuta en un lugar puede provocar un cambio importante en otro.
  7. 7. • A pesar de estas dificultades practicas la mayoría de los científicos se han hecho a la idea de que el futuro es predecible.• El determinismo esta amenazado por el principio de incertidumbre, ¿Cómo podríamos ni siquiera que establece que no podemos empezar si el principio de medir con precisión la posición y incertidumbre nos impide conocer la velocidad de una partícula con precisión las posiciones y las simultanea. velocidades es un instante?
  8. 8. MECÁNICA CUÁNTICA• El determinismo fue restablecido • FUNCIÓN DE ONDA. en una forma modificada en una • Ésta es un número en cada nueva teoría denominada punto del espacio que indica la mecánica cuántico, que probabilidad de hallar la partícula incorpora el principio de en dicho espacio. incertidumbre. • La función de onda determina las• En la mecánica cuántica, una probabilidades de que la partícula no tiene una posición o partícula se halle en diferentes una velocidad bien definidas, posiciones y tenga diferentes pero su estado puede ser velocidades, de forma que X y V representado mediante lo que se obedezcan el principio de llama la función de onda. incertidumbre.
  9. 9. • La tasa con que la función de • La ecuación de Schorödinger onda cambia con el tiempo viene para estudiar la evolución de dada por la ecuación de onda hacia adelante en el tiempo Schorödinger. supone implícitamente que el• Si conocemos la función de onda tiempo fluye con suavidad e es un instante, podemos utilizar indefinidamente. dicha ecuación para calcular el • El concepto de tiempo absoluto cualquier otro instante, pasado o fue destronado por la teoría futuro. especial de la relatividad, en que• En vez de predecir las el tiempo no es ya una magnitud posiciones y las velocidades sólo independiente, sino sólo una podemos predecir la función de dirección más en un continuo onda. cuadridimensional llamado espacio-tiempo.
  10. 10. • En la relatividad especial no hay • La situación es diferente en la teoría de la relatividad, en la cual un único tiempo absoluto que el espacio-tiempo no es plano pueda ser utilizado para sino curveado y distorsionado etiquetar los acontecimientos. por su contenido en materia y Sin embargo, el espacio-tiempo energía. de la relatividad especial es • El tiempo se detiene. plano, lo que significa que en esta teoría el tiempo medidor por • Las medidas del tiempo cualquier observador que se presentarían necesariamente mueva libremente aumenta puntos de estancamiento donde el asa toca el cilindro principal: suavemente en el espacio- puntos en que el tiempo se tiempo desde menos infinito en detiene. En ellos no pasaría el el infinito pasado hasta más tiempo. Por lo tanto no se puede infinito en el infinito . usar la formula de Schorödinger para predecir cómo será la función de onda en el futuro.
  11. 11. Supongamos que el espacio-tiempo fuera como un cilindro con una asa que seramificara y después volverá a juntarse con el cilindro. En este caso, cualquiermedida de tiempo presentaría puntos de estancamiento donde el asa toca elcilindro: puntos en que el tiempo se detiene.
  12. 12. Estos espacios representados por el asa son los agujeros negros. El primertratado sobre agujeros negros apareció en 1783 y fue presentado por JohnMichell: “Si disparamos una partícula verticalmente hacia arriba, su ascensoserá frenado por la gravedad y al fin la partícula dejará de subir y empezará acaer de nuevo”
  13. 13. Sin embargo, si la velocidad inicial hacia arriba supera cierto valor llamadovelocidad de escape, la gravedad no será suficientemente intensa para detenerla partícula, y ésta escapará.La velocidad de escape vale 10 km/s para la Tierra y 100 km/s para el Sol.
  14. 14. Estas dos velocidades son pequeñas en comparación con la velocidad de laluz, que vale 300 000 km/s. Por lo tanto, la luz puede escapar sin dificultad dela Tierra y del Sol.Michell dijo que podría haber estrellas cuya masa fuera mucho mayor que la delSol y tuvieran velocidades de escape mayores que la velocidad de la luz. Éstasno las podríamos ver porque la luz emitida seria frenada y arrastrada haciaatrás por la gravedad de la estrella. Estos serian los denominados agujerosnegros.
  15. 15. En 1963 surgió la teoría de una estrella con una masa veinte veces la del Sol.Tales estrellas se forman a partir de nubes de gas. A medida que dichas nubesse contraen bajo la acción de su propia gravedad, el gas se calienta y llega auna temperatura suficientemente elevada para iniciar la reacción de fusiónnuclear que convierte hidrogeno en helio. El calor generado produce unapresión que sostiene la estrella contra su propia gravedad y detiene sucontracción.
  16. 16. Una estrella permanecerá en este estado durante un largo tiempo, quemandohidrogeno y radiando luz al espacio.Las estrellas muy pesadas queman el hidrogeno para formar helio más rápidoque el Sol, agotando el hidrogeno en unos pocos centenares de millones deaños.
  17. 17. Tras ello, las estrellas pueden quemar helio y formar elementos más pesados,pero estas reacciones no liberan mucha energía, de manera que las estrellaspierden calor y disminuye la presión térmica que las sostiene contra lagravedad, y empiezan a contraerse. Estas estrellas se colapsaran a tamaño cero para formar unasingularidad. Esto significa que la luz se mantendrá suspendida a una distanciaconstante del centro de la estrella, sin escapar de ella.
  18. 18. ¿Cómo detectar un agujero negro si de él no puede escapar ninguna luz? Larespuesta es que un agujero negro sigue ejerciendo sobre los objetoscircundantes la misma fuerza gravitatoria que ejercía el cuerpo que se colapsó. Si el Sol fuera un agujero negro y se hubiera convertido en tal sin perdermasa alguna, los planetas seguirían girando a su alrededor como lo hacen en laactualidad.
  19. 19. Una manera de localizar agujeros negros es por lo tanto buscar materia que girealrededor de lo que parece un objeto compacto e invisible de gran masa.Los más impresionantes agujeros negros gigantes son los que hay en el centrode las galaxias.
  20. 20. Los agujeros negros no son completamente negros. La teoría cuántica implicaque los campos no pueden absolutamente nulos, ni siquiera en el vacío.Por ello, debe haber un cierto grado de lo que se denomina fluctuaciones delvacío. Éstas se interpretan como pares de partículas virtuales que aparecenconjuntamente en algún punto del espacio-tiempo, se separan y despuésvuelven a encontrarse y se aniquilan de nuevo la una a la otra.
  21. 21. La temperatura del agujero depende de su tamaño.
  22. 22. DESAPARICIÓN DE UN AGUJERO NEGRO. La radiación de un agujero negro se llevará energía , lo cual significa que éste deberá perder masa y encogerse. La temperatura aumentará y su tasa de radiación crecerá. Al final la masa se aproximará a cero.
  23. 23. La información necesita energía que la transporte, y en las etapas finales de unagujero queda muy poca energía. La única manera de que la información interior salgasería emerger continuamente con una radiación en lugar de esperar la etapa final.
  24. 24. Las partículas se aniquilan mutuamenteen las proximidades de un agujeronegro. Una de las partículas, del par cae alagujero negro, en tanto que su gemelaqueda libre para escapar. Desde elexterior parece que el agujero negrohaya radiado las partículas queescapan.
  25. 25. Una par de partículas virtuales tienen una función de onda que predice queambas partículas que tendrán espines opuestos. Pero si una de ellas caeen el agujero negro, es posible predecir a ciencia cierta el espín de lapartícula restante.

×