Plantilla an

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“AÑO DEL DIÁLOGO Y LA RECONCILIACIÓN NACIONAL”
ESCUELA DE ESTUDIOS GENERALES
ÁREA DE INGENIERIAS
LOS AGUJEROS NEGROS
INTEGRANTES:
Ojeda Pizango, Elvis Pool
Huancahuire Velásquez Eddie
Avalos Ahuanari, Bruno
Gamboa Anaya Cesar Adrian
Inga Prado Ângelo Jesus
DOCENTE:
Javier
CURSO:
Métodos de Estúdio Universitário
TURNO-AULA:
Tarde - 105
SECCION:
25
LIMA – PERU 2018

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Dedicado a:
A nuestras madres, padres y hermanos
que hoy por hoy siempre me acompañan
en las buenas y en las malas, en la
felicidad y en la tristeza.
Los autores

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CONTENIDO
DEDICATORIA
...............................................................................................................................................2
objetivos.................................................................................................................................4
INTRODUCCIÓN.................................................................................................................5
CAPÍTULO I:........................................................................................................................7
aspectos generales..................................................................................................................7
1.1. antecedentes historicos............................................................................................7
1.2. la teoria de la relatividad y los agujeros negros......................................................8
1.3. ¿Qué es un agujero negro?....................................................................................10
Capitulo II:...........................................................................................................................12
Los agujeros negros .............................................................................................................12
2.1. existencia de los agujeros negros.............................................................................12
2.2. formacion de los agujeros negros .............................................................................13
2.3. de los agujeros negros...............................................................................................16
Horizontes de eventos...................................................................................................16
Ergosfera: .....................................................................................................................17
Disco de acreción .........................................................................................................17
2.4. Propiedades de los agujeros negros ..........................................................................17
Masa .............................................................................................................................17
Masa inercial: ...............................................................................................................18
Masa gravitatoria:.........................................................................................................18
Carga eléctrica:.............................................................................................................18
2.5. Clases de agujeros negros .........................................................................................19
Según la masa:..............................................................................................................19
Según sus propiedades físicas: .....................................................................................20
2.6. Stephen Hawking y la teoría sobre los agujeros negros ..........................................22
2.7. Los agujeros negros en la actualidad ........................................................................22
capitulo iii: ...........................................................................................................................24
Los agujeros blancos y los agujeros de gusano ...................................................................24
3.1. Agujero blanco: anti-agujero negro ..........................................................................24
3.2. ¿Qué es un agujero de gusano?.................................................................................25
3.3. Tipos de agujeros de gusano .....................................................................................26
3.4. Agujeros de gusano y viajes en el espacio ................................................................27
Bibliografía ..........................................................................................................................29

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OBJETIVOS
 Se nos dio por estudiar a los agujeros negros debido al gran interés que posee y la
gran relevancia para la ciencia hoy en día.
 Conocer y comprender por qué es que los agujeros negros son tan importantes en el
mundo de la física.
 Explicar de manera concisa a nuestro profesor y compañeros, en general, el tema de
los agujeros negros.
 Reconocer si los agujeros blancos y de gusano existen teóricamente.
 Satisfacer nuestra inmensa curiosidad acerca de uno de los objetos más misteriosos
y asombrosos del universo.
 Aprender a realizar una monografía de manera adecuada y utilizar en ella las
normas APA correctamente.

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INTRODUCCIÓN
Cuando en la primera década del siglo XX (1905 para ser más exactos) Albert Einstein
publicó la teoría de la relatividad muy pocos pudieron visualizar el gran impacto que esta
teoría podría tener en la física y en el entendimiento de los fenómenos estelares. Con
la observación de un eclipse solar en 1919 se corroboró que su teoría tenía grandes bases
para poder entender mejor al universo. Si bien Einstein no recibió por éste trabajo el
premio Nobel de física al menos brindó a los astrónomos la posibilidad de poder entender
los descubrimientos que se realizarían en las décadas posteriores. Uno de estos
descubrimientos fue la existencia de los agujeros negros.
Los agujeros negros, vistos desde la perspectiva que nos brinda la teoría de la
relatividad y de las teorías que de ella se derivaron nos muestran una inquietante visión de
un universo que día a día nos sorprende más, con estrellas evolucionando, planetas que
podrían albergar vida y un misterioso comportamiento en el interior de los agujeros negros
en donde las cosas no pueden ser explicadas con los conocimientos que poseemos, pues
allí dentro, ni la física ni las matemáticas que conocemos (o que estamos conociendo) se
cumplen.
El sólo hecho de saber que las cosas tal como las conocemos no funcionan siguiendo
nuestra lógica convierte de por sí a los agujeros negros en un fenómeno más que

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interesante. ¿Podemos imaginar poder tener un movimiento cuya distancia no puede ser
medida? ¿O tal vez imaginar un disco compacto con cinco caras y que pueda ser a la vez
bidimensional?
Cosas tan extrañas como las que han sido mencionadas por los científicos a lo largo de
los años son las que provocan el interés en los agujeros negros.
¿Qué es un agujero negro?, ¿Cómo se forman los agujeros negros?, ¿Cuáles son las
partes y propiedades de un agujero negro?, entre otras preguntas son las que
mencionaremos en la presente monografía.

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CAPÍTULO I:
ASPECTOS GENERALES
1.1. ANTECEDENTES HISTORICOS
En el siglo 17, el científico británico Isaac newton escribió su obra sobre la ley de la
gravitación universal, la famosa historia de la caída accidental de la manzana que
supuestamente le dio la idea, describe también, someramente, el contenido de su trabajo, la
atracción de los cuerpos y las leyes del movimiento que llevan su nombre, Newton definió
la gravitación como la fuerza que ejerce un cuerpo sobre otro cuerpo
En el año 1783, El geólogo inglés, John Michell habló en su teoría que la luz del sol y
de otras estrellas llega hasta nosotros porque puede escapar de su atracción gravitatoria;
mediante las leyes de Newton, calculó que una estrella podría ser tan densa que no podría
dejar escapar sus rayos de luz, lo que llamaría “estrellas oscuras”.
A su par, el matemático Pierre-Simón Laplace pensó que podía haber estrellas con una
fuerza gravitatoria tan grande que ni siquiera la luz podría escapar de ellas. En el año 1916,
Albert Einstein publicó su teoría general de la relatividad, lo que originaría un gran
cambio, reemplazando a la física gravitatoria de newton. Descubrió que el tiempo y el
espacio eran inseparables, y los combinó en su teoría con la denominación espacio-tiempo.
Fue en ese momento en que los agujeros negros comenzaron a tener mayor relevancia,
con la relatividad general, que describe la gravitación universal.
En un lado de la ecuación tenemos la materia y la energía y en el otro la curvatura del
espacio; la materia curva el espacio-tiempo y todo se mueve de una forma recta, pero en
trayectorias curvas, debido a que el espacio tiempo es curvo, y eso es la gravitación.
Poco tiempo después de haber sido publicada la teoría general de la relatividad de
Einstein, Karl Schwarzschild encontraría unas soluciones particulares para las ecuaciones
que proponía Einstein.

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La distancia a la cual un hipotético objeto u onda electromagnética pudiera escapar del
agujero negro a la velocidad de la luz se llama Horizonte de Eventos. A la distancia entre
el agujero y el Horizonte de eventos se le denomina Radio de Schwarzschild. Para
calcularlo se utiliza la siguiente fórmula: RS = 2GM/c2 (Carvajal, 2004)
Robert Openheimer explicó que le pasaría a un astro si estuviera por fuera del límite de
Chandrasekhar. El campo de gravitación propia del cuerpo cambiaría los rayos de luz en el
espacio.
Predijo que una estrella masiva podría sufrir un colapso gravitatorio, formando así un
agujero negro
Stephen Hawking y Roger Penrose probaron que los agujeros negros sonsoluciones
a las ecuaciones de Einstein y que en determinados casos no se podía impedir que se crease
un agujero negro a partir de un colapso. La idea de agujero negro tomó fuerza con los
avances científicos y experimentales que llevaron al descubrimiento de los púlsares. Poco
después, el término "agujero negro" fue acuñado por John Wheeler. (Salas, 2009).
1.2. LA TEORIA DE LA RELATIVIDAD Y LOS AGUJEROS NEGROS
La teoría de Einstein demostró que si la gravedad pudiera volverse lo bastante fuerte,
despojaría a la luz de toda su energía, atrapándola de la misma forma en la que atrapa la
atmósfera de un planeta. Sin embargo, para que la gravedad fuera tan fuerte su fuente
tendría que ser un objeto extremadamente denso; uno con una masa muy grande
comprimida en un espacio muy pequeño. (Salas, 2009)
Según la teoría de la relatividad de Einstein en las cercanías de una gran masa, el tiempo
transcurre más despacio debido a la acción gravitatoria, de aquí deducimos que a medida
que en cuerpo se acerca a un astro el tiempo se va ralentizando en función de la velocidad
de escape del astro, de modo que cuando se llegue a una distancia tal que la velocidad de

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escape sea igual a la velocidad de la luz, el tiempo se detendrá para el objeto situado en ese
lugar, es decir, el radio de Schwarzschild.
Aparece así una superficie esférica en el cual el tiempo se detiene, esta superficie es el
conocido Horizonte de sucesos del agujero negro.
Al atravesar el tiempo vuelve a existir pero con componentes imaginarios, lo cual nos
lleva a pensar que el tiempo transcurre en el interior de un agujero talvez en la una quinta
dimensión espacial.
También nos dice que el espacio se curva alrededor de una masa de tal forma que
incluso la luz cambiaría su dirección al pasar cerca de un objeto masivo, así Einstein
obtuvo realizando algunas aproximaciones que la desviación era de un ángulo de 1.75
segundos de grado en un rayo de luz que pasó rozando el sol.
Esto fue demostrado con la observación de eclipses, además notó que la emisión de luz
de una estrella estaría desplazado hacia el rojo en el espectro de la luz, es decir, que la luz
emitida tendrá una frecuencia menor debido a que todos sus electrones vibran con más
lentitud a causa de la tensión parcial del tiempo obteniendo la fórmula v=v0 (1 - 2 GM/ r
c2) ^1/2
De aquí se deduce que, si el radio fuese 2GM/c² (Radio de Schwarzschild) la frecuencia
sería 0, por lo tanto no veríamos la luz procedente de la estrella. Entonces la curvatura del
espacio sería tan grande que la luz quedaría atrapada en ese agujero, de este modo, todo lo
que pase a través del horizonte de sucesos no podría retornar.
Hawking (1993) nos dice:
La relatividad general predice además que las grandes estrellas se colapsarán sobre si
mismas cuando hayan agotado su combustible nuclear. El trabajo que realizamos Penrose y
yo mostró que seguirían contrayéndose hasta haber alcanzado una singularidad de densidad
infinita, que significaría el final del tiempo, al menos para la estrella y todo lo que

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contenga. El campo gravitatorio de la singularidad sería tan fuerte que la luz no podría
escapar de la región circundante quedando retenida por el campo gravitatorio.
La región dela que no es posible escapar recibe el nombre de agujero negro y su frontera
el de horizonte de sucesos.
Algo o alguien que caiga en el agujero negro a través del horizonte de sucesos
alcanzarán, en la singularidad, un final del tiempo.
[…]
Las técnicas que habíamos desarrollado Penrose y yo para demostrar la existencia de
singularidades eran susceptibles de aplicación a los agujeros negros. En especial, el área
del horizonte de sucesos, la frontera del agujero negro, no podría menguar con el tiempo. Y
cuando chocasen dos agujeros negros y se integraran para constituir uno solo, el área del
horizonte del agujero final sería superior a la suma de las áreas de los horizontes de los
agujeros negros originarios. Esto suponía un límite importante al volumen de energía que
podía emitirse en la colisión. (p. 16-17)
1.3. ¿QUÉ ES UN AGUJERO NEGRO?
Es una región con tal densidad de materia y energía que nada puede detener la
atracción gravitatoria en sus inmediaciones, es tan intensa que nada puede escapar de su
entorno. (Santaolalla, 2017).
Entonces queda descrito que es una región finita del espacio en la cual se concentra una
gran cantidad de masa en su interior, lo cual genera un campo gravitatorio inmenso,
atrayendo a todo lo que se le acerque sin dejar escapar nada una vez entra al horizonte de
sucesos, ni siquiera la luz, de modo que queda invisible a la vista, por eso se le llama
“negro”.

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Se cree que en el centro de la mayoría de las galaxias, entre ellas la Vía Láctea, hay
agujeros. La existencia de agujeros negros está apoyada en observaciones astronómicas, en
especial a través de la emisión de rayos X por estrellas binarias y galaxias activas.

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CAPITULO II:
LOS AGUJEROS NEGROS
2.1. EXISTENCIA DE LOS AGUJEROS NEGROS
La existencia de los agujeros negros fueron demostrados de forma empírica mediante
dos principales procesos: la detección de rayos x de los agujeros negros y la detección de
ondas gravitacionales.
Detección de rayos x:
Hawking teorizó que los agujeros negros emitían rayos x, y que por lo tanto no eran tan
negros como se creía hasta entonces. Propuso que materia proveniente de disco de acreción
debía caer al agujero y que las antipartículas que se formaban virtualmente, algunas debían
de salir al exterior con una velocidad cercana al de la luz, lo que conocemos como
radiación de Hawking. La existencia de agujeros negros se demostró indirectamente a
través de la captación de rayos x de un lugar dado hacia la tierra.
Detección de ondas gravitacionales:
En 2015, un grupo de científicos encabezados por Rainer Weiss, Barry C. Barish y Kip
S. lograron detectar ondas gravitacionales con el sistema LIGO (Observatorio por

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Interferometría Láser de Ondas Gravitacionales) de un choque de dos agujeros negros que
expandieron estas ondas a través del espacio.
Mecanismo LIGO, tomada de EL comercio
2.2. FORMACION DE LOS AGUJEROS NEGROS
El proceso de formación de agujeros negros antecede a la formación de una estrella o
varias estrellas, y tienen un sentido y comienzo que empieza con las segundas, por eso
debemos empezar a contar su historia desde el nacimiento de una estrella.
En el recorrido del tiempo y del espacio producto del bigbang, el polvo cósmico, las
partículas, gases, principalmente el hidrogeno, se concentran en una nube de 15 a 20 años
luz de distancia, se ha formado una nebulosa de formación estelar. Habría que recalcar que
dos tercios de las estrellas que nacen, forman parte de un sistema binario. Esta nebulosa
por acción de gravedad (colapso gravitacional) de sus partes más pesadas confluyen para
en un cuerpo celeste que le dé estabilidad, o sea, una esfera de gas con un disco que
partículas que sigue alimentando a la futura estrella, se ha formado una protoestrella.

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Cuando el hidrogeno de la protoestrella comienza a cambiar, por reacciones nucleares, a
helio es cuando ha empezado la vida de una estrella.
Las estrellas comienzan con una respectiva masa, están las que tienen masa menor que
siete masas solares y aquellas que las superan. Tanto las primeras como las segundas, en el
transcurso de su final de su vida, se convierten unas gigantes rojas, pero como dependen de
su masa y tamaño de la estrella del cual nacieron las primeras se convertirán en gigantes
rojas; mientras las segundas en súper gigantes rojas, como la estrella de Betelgeuse,
ubicada en la constelación de orión, con una masa aproximada de 18 a 19 masas solares.
El fin de la vida de una estrella es equivalente a decir: fin de las reacciones de fusión de
hidrogeno a helio. Las estrellas como el sol (no supermasiva) tienden a “comerse” a sus
planetas, con él que se formaron, en la evolución a gigantes rojas y, cuando agotan su
combustible explotan como supernovas o terminan como nebulosas planetarias.
Respecto al sol y su fin de vida, francisco Gómez, investigador del Instituto de
Astrofísica de Andalucía, sostiene que “dentro de miles de millones de años el sol agotara
su combustible nuclear, se expandirá hasta convertirse en una gigante roja y expulsara gran
parte de su masa. El resultado final será una enana blanca rodeada por una brillante
nebulosa planetaria” (p.16).
La supernovas vendrían a ser, pues, el nuevo comienzo de formación de un astro, en
este caso el agujero negro. Las supernovas dan pues a estas últimas cuando tienden a tener
una masa de 3,2 masas solares en un radio pequeño (radio de Schwarzschild) o también
pueden convertirse en estrellas de neutrones o pulsares cuando alcanzan 1,4 masas solares
en un radio también pequeño.
En el universo interactúan siempre en fuerzas pares opuestas, en caso de estrellas, la
fuerza de presión de radiación está a la contra de la fuerza de gravedad, y que gracias a las
reacciones nucleares, fusión nuclear del hidrogeno, lo contrarrestan. Según el principio de

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exclusión de Pauli a los electrones no les gusta estar juntos, se repelen. Cuando es el final
de la vida de una estrella la presión de degeneración de los electrones mantiene estable el
cadáver de la estrella, el cual constituye una enana blanca.
“Enana blanca: Estrella fría estable, mantenida por la repulsión debida al principio de
exclusión entre electrones.” (Hawking, 1988, p.173).
Sin embargo cuando la masa es más grande, la presión gravitatoria ejerce sobre la
materia provoca que los electrones se una con los protones y formen neutrones, que
finalmente por la presión de degeneración de los neutrones contrarrestaran al campo
gravitatorio. Estamos ante una estrella de neutrones. Y sin embargo analizando el universo
nos damos cuenta que lo imposible puede suceder es así que un objeto tan denso que ni la
luz puede dejar escapar. Los neutrones que estabilizaban a la estrella de la misma
naturaleza dejan de tener la fuerza para repeler el campo gravitatorio de una estrella
supermasiva, es cuando se forma un agujero negro, ya sea de 3 a millones de masas
solares.
Se demostró que, según la teoría de la relatividad, la luz está estrechamente ligada al
espacio y tiempo y, que por lo tanto la gravedad la afecta. Una estrella fría, como una
enana blanca) lo suficientemente denso y que burle o rompa el límite de Chandrasekhar
(1,5 la masa del sol) no sería capaz de soportar su propia masa. Cuando ello ocurre la
gravedad que se forma es tan fuerte que la velocidad de escape gravitatorio tiende superar
la velocidad de la luz, y según, nuevamente, la relatividad, no hay objeto o fenómeno más
rápido que la velocidad de la luz, cualquier objeto que tenga masa o no, como la luz, cae en
el agujero.

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2.3. DE LOS AGUJEROS NEGROS
Horizontes de eventos
Lugar límite entre el agujero negro y el espacio exterior. Su identificación fue realizada
por David finkelstein en 1958 y equivale a una membrana unidireccional donde los
eventos de una lado no pueden afectar a un observador que está en el otro lado. Es decir,
poniendo como un ejemplo, si un observador esta fuera del agujero negro, o que es lo
mismo decir, fuera del horizonte de sucesos, este no vería nada lo que sucediese dentro de
este astro; mientras que si otro observador, que está dentro del agujero negro, vería lo que
hay fuera de este.
Cruzado el horizonte de eventos, nada ni siquiera la luz puede escapar del agujero
negro.
-singularidad
Zona del espacio-tiempo donde no se puede definir alguna magnitud física relacionada
con los campos gravitatorios, tales como la curvatura, u otras. Un lugar de enorme masa,
sin volumen y densidad infinita

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Ergosfera:
Según el modelo de Roy Kerr, la ergosfera es el lugar adyacente al horizonte de sucesos
de un agujero negro en rotación. En ella el campo de gravedad de agujero negro rota
arrastrando consigo el espacio tiempo. Es una región de forma helicoidal y recibe este
nombre debido al posible o teórico aprovechamiento de energía y masa de esta región
cercana al astro oscuro.
Disco de acreción
Lugar cercano al agujero negro que alimenta al mismo. Formado de gases y partículas
cósmicas que giran a una velocidad y a una elevada temperatura. Fuente de rayos x cuanto
viajan a al centro del agujero negro. Acreer es pues alimentar a un cuerpo de materia.
2.4. PROPIEDADES DE LOS AGUJEROS NEGROS
Masa
Es una magnitud escalar que expresa la cantidad de materia de un cuerpo, medida por
la inercia de este, que determina la aceleración producida por una fuerza que actúa sobre
él. Es una propiedad intrínseca de los cuerpos que determina la medida de la masa
inercial y de la masa gravitacional. La unidad utilizada para medir la masa en el Sistema
Internacional de Unidades es el kilogramo (kg).

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No debe confundirse con el peso, que es una magnitud vectorial que representa
una fuerza cuya unidad utilizada en el Sistema Internacional de Unidades es el newton (N),
si bien a partir del peso de un cuerpo en reposo (atraído por la fuerza de la gravedad),
puede conocerse su masa al conocerse el valor de la gravedad.
Masa inercial:
Según (Paul, 2008), la masa inercial (Mi) mide la resistencia que presenta un cuerpo a
cambiar su estado de movimiento cuando se aplica una fuerza. Es decir, se resiste a
acelerarse, a mayor masa menor aceleración. Y esta masa podría depender de la
composición química del cuerpo, de su temperatura u otra variable desconocida.
Masa gravitatoria:
Básicamente es la característica que posee un cuerpo de atraer a otro mediante la fuerza
gravitatoria.
Carga eléctrica:
Según (Fernández & Coronado), en la física moderna, la carga eléctrica es una propiedad
intrínseca de la materia responsable de producir las interacciones electrostáticas.
En la actualidad no se sabe qué es o por qué se origina dicha carga, lo que si se conoce es
que la materia ordinaria se compone de átomos y estos a su vez se componen de otras
partículas llamadas protones (p+) y electrones (e-). Los primeros se encuentran en lo que se

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denomina núcleo del átomo y los segundos, en lo que se denomina corteza, girando en
torno al núcleo. Dado que se encuentran en la periferia, estos se fugan (se pierden) o
ingresan (se ganan) con facilidad.
Al igual que existen dos tipos de electrización (atractiva y repulsiva), existen dos tipos de
carga (positiva y negativa). Los electrones poseen carga negativa y los protones positiva,
aunque son idénticas en valor absoluto.
Momento angular o spin
Es una magnitud vectorial que utilizamos en física para caracterizar el estado de rotación
de los cuerpos según sus magnitudes angulares.
2.5. CLASES DE AGUJEROS NEGROS
Según la masa:
Agujeros negros supermasivos: con masas de varios millones de masas solares. Se
hallarían en el corazón de muchas galaxias. Se forman en el mismo proceso que da origen
a las componentes esféricas de las galaxias.
Agujeros negros de masa estelar: Se forman cuando una estrella de masa 2,5 veces mayor
que la del Sol se convierte en supernova e implosiona. Su núcleo se concentra en un

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volumen muy pequeño que cada vez se va reduciendo más. Este es el tipo de agujeros
negros postulados por primera vez dentro de la teoría de la relatividad general.
Micro agujeros negros: Son objetos hipotéticos, algo más pequeños que los estelares. Si
son suficientemente pequeños, pueden llegar a evaporarse en un período relativamente
corto mediante emisión de radiación de Hawking. Este tipo de entidades físicas es
postulado en algunos enfoques de la gravedad cuántica, pero no pueden ser generados por
un proceso convencional de colapso gravitatorio, el cual requiere masas superiores a la del
Sol.
Según sus propiedades físicas:
Agujero negro de Schwarzschild: Es también llamado agujero negro estático es aquel que
se define por un solo parámetro, la masa M, más concretamente el agujero negro de
Schwarzschild es una región del espacio-tiempo que queda delimitada por una superficie
imaginaria llamada horizonte de sucesos. Esta frontera describe un espacio del cual ni
siquiera la luz puede escapar, de ahí el nombre de agujero negro. Dicho espacio forma una
esfera perfecta en cuyo centro se halla la singularidad; su radio recibe el nombre de radio
de Schwarzschild. Esta fue una de las primeras soluciones exactas de las ecuaciones de
campo de Einstein de la relatividad general debida al físico alemán Karl Schwarzschild.

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Agujero negro de Reissner-Nordstrøm: Es un agujero negro estático, con simetría esférica
y con carga eléctrica, viene definido por dos parámetros: la masa M y la carga eléctrica Q.
Su solución fue obtenida en 1918 por el matemático Hans Reissner y el físico
teórico Gunnar Nordstrøm a las ecuaciones de campo de relatividad en torno a un objeto
masivo eléctricamente cargado y carente de momento angular.
Agujero negro de Kerr: Es también llamado agujero negro en rotación, formados a partir
del colapso de una estrella masiva en rotación o un conjunto de estrellas, tienen por
condición tener un momento angular distinto de 0. Como las estrellas tienen momento
angular, está previsto que la mayor parte de los agujeros negros sean de tipo Kerr. Por
contra, los llamados agujeros negros de Schwarzschild son los estáticos. (Sevilla, 2011)
Una característica propia de estos cuerpos es la llamada Ergoesfera. La ergoesfera es la
zona en la que los observadores no pueden permanecer estáticos: su sistema de referencia
es arrastrado por la rotación del espacio tiempo. Sin embargo, esta zona está situada más
allá del horizonte de sucesos, y llega hasta donde los sistemas de referencia pueden
permanecer estáticos. Dentro de la ergoesfera, el observador puede tanto caer hacia el
horizonte de sucesos como escapar. De este modo, a diferencia del agujero negro de
Schwarzschild, el agujero negro de Kerr tendría una “capa” adicional.
Agujero negro de Kerr-Newman: Un agujero negro de Kerr-Newman o agujero negro en
rotación con carga eléctrica es aquel que se define por tres parámetros: la masa M,
el momento angular J y la carga eléctrica Q. Esta solución fue obtenida en 1960 por
los matemáticos Roy Kerr y Ezra Newman a las ecuaciones de campo de
la relatividad para objetos masivos eléctricamente cargados o con conservación de
momento angular.

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2.6. STEPHEN HAWKING Y LA TEORÍA SOBRE LOS AGUJEROS NEGROS
Según Núñez, sólo un hombre estaba dispuesto a llegar más allá del argumento
original, Stephen William Hawking, el descubridor de la radiación de los agujeros negros,
que hoy lleva su nombre “radiación de Hawking”. Este gran científico concluyó que el
horizonte de sucesos de un agujero negro corresponde a los caminos de los rayos
luminosos que permanecen orbitándolo, es decir no pueden entrar, ni escapar del mismo.
El área de un agujero negro está conformada por todo este camino. Hawking se dio cuenta
que el área de estos objetos se parecía a una propiedad termodinámica llamada entropía
(desorden). La segunda ley termodinámica establece que un proceso natural que empiece
en un estado de equilibrio térmico y termine en otro ocurre, siempre y cuando, la entropía
del sistema y la del medio ambiente aumenten. En este caso el agujero negro corresponde
al sistema y el medio al espacio circundante, además la termodinámica expresa que cuando
dos o más sistemas con cierto grado de entropía se unen, la entropía resultante será siempre
mayor o igual que la entropía de los sistemas individuales; así el área del horizonte de
sucesos de un agujero negro es su entropía, la cual nunca disminuye. Si un objeto tiene
entropía debe tener temperatura y todo cuerpo con temperatura debe radiar energía,
evitando así una violación a un principio termodinámico, sin embargo, queda abierta la
pregunta: ¿cómo es que un agujero negro emite energía?, si se supone que su gravedad no
les permite dejar escapar ni siquiera la luz.
2.7. LOS AGUJEROS NEGROS EN LA ACTUALIDAD
La ciencia ha ido evolucionando al igual que nuestra concepción del mundo. Todo
cambia y la manera de pensar de antes es diferente de la actual como la idea de que era un
agujero negro ha cambiado con el pasar de los años y esto se ha ido fortaleciendo con la
mejora de nuestra tecnología.

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Prueba de ello es que una de las mentes más grandes de la física Steven Hawking haya
propuesto que: “Los agujeros negros no existen, al menos no como los conocemos”, ¿que
nos quiere dar a explicar Hawking con esta revolucionaria idea?
Simple y sencillo, para Hawking el agujero negro no posee el famoso “horizonte de
eventos”, parte fundamental de la teoría de los agujeros negros, ya que esta limitaba el
agujero negro en dos zonas:
La zona de tranquilidad: donde puedes estar alrededor del agujero negro por toda la
nube gases que la rodea con suma tranquilidad sin tener miedo a que te succione, pero
claro si puedes soportar las altas temperaturas y la extrema velocidad que posee.
La zona sin retorno: donde por más que quiera no hay escapatoria ya que eres
succionado por y atraído por la altísima gravedad que poseen los agujeros negros hasta
entrar en él, y pasar por todo un proceso de alargamiento y contracción horizontal
conocido como “espaguetizacion” hasta que al final no haiga nada más que posiblemente
el fin de todas las teorías del universo: “la singularidad”.
Hawking postula que, en lugar de horizonte de sucesos, los agujeros negros poseen un
“horizonte aparente”
La diferencia entre esta postulación y la antigua es que la materia que es tragada por el
agujero negro no queda atrapada de por vida sin oportunidad de retorno, sino que se
quedan dentro de manera temporal y luego son expulsadas en forma de radiación que
contienen toda la información de lo que ingreso en el agujero negro pero de forma
extremamente desordenada, que claro no se pueden reconstruir.
Lo que quiere a dar a entender con esto es de que si el agujero negro se queda sin
alimento o no le que nada más que tragar este entra en una fase de expulsión de la materia
que se encuentra dentro de él y cuando no tiene nada más que expulsar explota como una
“supernova”.

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CAPITULO III:
LOS AGUJEROS BLANCOS Y LOS AGUJEROS DE GUSANO
3.1. AGUJERO BLANCO: ANTI-AGUJERO NEGRO
Según la teoría de la relatividad de Einstein había una deformidad en el espacio tiempo
con una latísima graveada que devoraba todo a su paso y nada escapaba de él, a esto se le
denomino agujero negro.
Pero si existen los agujeros negros no debería existir lo opuesto a ellos según esta teoría.
Aquí entrarían los agujeros blancos región del espacio-tiempo que expulsa materia a través
de su horizonte de eventos. Un ejemplo seria que si un camión es tragado por un agujero
negro entonces un agujero blanco podría expulsarlo pero no de la forma como ingreso al
agujero negro, teóricamente hablando
Sabemos y tenemos conocimiento de que los agujeros blancos nacieron como
soluciones a la teoría de la relatividad de Albert Einstein pero tenemos que dejar las cosas
en claro, su existencia jamás llego a ser comprobada; todo lo que sabemos de ellos es
teórico.
Partiendo de esta teoría nacen propuestas muy impresionantes como el planteamiento de
que un agujero blanco es el Big Bang de un universo en formación, podría ser posible ya
que un agujero blanco expulsa materia y energía espontáneamente
Otra teoría aún más radical que hay es que nuestro universo fue creado por un agujero
blanco. Esta teoría solo podría ser posible si un agujero negro que traga todo se conecta
con un agujero blanco que expulsa todo.
Pero como se dijo anteriormente estas son solo teoría o especulaciones matemáticas que
tiene el mundo de la física, sin embargo si este conectara con un agujero negro suponiendo
que por cada agujero negro hay un agujero blanco que expulse lo que traga y de que esta

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interacción se creen nuevos universos, acaso no existirían millones de universos en
diferentes dimensiones.
Seria increíble esta idea pero tal y como digo es una idea nada más, al igual que esta
teoría solo una simple especulación matemática, lamentablemente.
3.2. ¿QUÉ ES UN AGUJERO DE GUSANO?
Un agujero de gusano es un túnel que conecta dos regiones del hiperespacio y permite el
viaje entre la región de entrada y la de salida, estos te permitirían viajar de dos maneras:
Primera: a través del hiperespacio un agujero de gusano conecta dos puntos cualquiera
del espacio-tiempo, permitiendo de esta manera hacer viajes en un abrir y cerrar de ojos.
Segunda: a través del hiperespacio un agujero de gusano conecta un punto de nuestro
espacio tiempo de nuestra dimensión y lo conecta con el espacio tiempo de otra dimensión,
pudiendo así permitir el viaje a otras dimensiones.
Según la teoría de la relatividad de Einstein es posible y aceptada su existencia, no hay
nada que en la teoría los impida existir, pero en la realidad estos no están demostrados y no
estamos seguros si existen en la realidad.
Pero si estos existieran en la vida real sería algo fascinante para el mundo de la ciencia,
sabiendo que hay estos en el espacio podríamos ir a diferentes partes del universo, visitar
otras galaxias, saber si existen otras especies como nosotras y en caso aún más
sorprendente ir hacia “otra” dimensión.
Pero esto solo queda como algo de lo que no estamos seguros si existe quedando como
una increíble especulación; parece que nos tendremos que conformar con ver en acción
estos fascinantes túneles en la ficción , hasta que algún día se pruebe la existencia
definitiva de los agujeros de gusano.

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3.3. TIPOS DE AGUJEROS DE GUSANO
El agujero de gusano nació gracias a John Wheeler en el año 1957. Él pensaba que al
igual que un gusano atravesaba una manzana, el fenómeno de llegar a otro mundo podía
ser explicado. La historia se fundamenta en el llamado puente de Einstein-Rosen, dado por
primera vez por Albert Einstein y Nathan Rosen en 1935. Estos caminos, llamados puentes
de Einstein-Rosen o agujeros de gusano, de acuerdo con los científicos pueden conectar
dos puntos diferentes.
De acuerdo con los científicos y a la teoría, existen dos tipos de agujeros de gusano:
 Los agujeros de gusano del intrauniverso que conectan una posición de un
universo con otra posición del mismo universo, pero ubicados en un tiempo
diferente. Pueden conectar posiciones distantes en el universo por medio
de plegamientos espaciotemporales, lo que permitiría viajar en un tiempo menor
que el que tomaría hacer el viaje a través del espacio normal.
 Los agujeros de gusano del interuniverso asocian a un universo con otro
totalmente diferente y se denominan y son también llamados agujeros de gusano de
Schwarzschild. Este tipo de podría usarse para viajar de un universo a otro paralelo.
Otra clasificación:
-Los agujeros de gusano euclídeos, estudiados en física de partículas.
-Los agujeros de gusano de Lorentz, principalmente estudiados en relatividad general y en
gravedad semiclásica. Dentro de estos destacan los agujeros de gusano atravesables, un
tipo especial de agujero de gusano de Lorentz que permitiría a un ser humano viajar de un
lado al otro del agujero
-Hasta el momento se ha teorizado sobre diferentes tipos de agujeros de gusano,
principalmente como soluciones matemáticas a la cuestión. Esencialmente, estos tipos de

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agujero de gusano son:
-El agujero de gusano de Schwarzschild supuestamente formado por un agujero negro de
Schwarzschild, que se considera infranqueable.
-El agujero de gusano supuestamente formado por un agujero negro de Reissner-
Nordstrøm o Kerr-Newman, que resultaría franqueable, pero en una sola dirección, y que
podría contener un agujero de gusano de Schwarzschild.
-El agujero de gusano de Lorentz, que posee masa negativa y se estima franqueable en
ambas direcciones (pasado y futuro).
3.4. AGUJEROS DE GUSANO Y VIAJES EN EL ESPACIO
Después de haber recorrido montañas, océanos y selvas, los exploradores humanos
viajaron a la Luna y enviaron sondas robóticas a los planetas del Sistema Solar y más allá.
Hoy en día quedan innumerables lugares por visitar al alcance de la tecnología, pero el
afán de exploración lleva a pensar en viajar a las estrellas. Por desgracia, el Universo es tan
inmenso y está tan disperso, que parece imposible que podamos llegar a lograrlo. Por
ejemplo, la nave que más lejos ha viajado en toda la historia, la Voyager 1, apenas está a
19 horas y media luz del Sol, mientras que la estrella más próxima y sus planetas están a
4,22 años luz: la nave Voyager necesitaría 80.000 años para llegar allí. Por eso habría que
preguntarse si las naves de las próximas décadas serán lo suficientemente rápidas como
para hacer que los viajes interestelares no sean imposibles. Algunos científicos creen que
no será posible ni a largo plazo, y que no saldremos del Sistema Solar en el próximo
milenio.
En medio de este panorama descorazonador, los amantes de la ciencia ficción han
encontrado en los agujeros de gusano, auténticos túneles de comunicación en el tejido del
espacio-tiempo, una vía de escape a las enormes distancias que existen en el Universo.

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Pero, ¿realmente lo son? Tal como explicó en Scientific American Richard F. Holman,
profesor de física en la Universidad Carnegie Mellon (Estados Unidos), en principio podría
ser que sí: «los agujeros de gusano son soluciones para las ecuaciones de campos de
Einstein para la gravedad que actúan como "túneles" que conectan puntos en el espacio-
tiempo», incluso cuando esos puntos están a grandes distancias.
Sin embargo, los agujeros de gusano tienen varios inconvenientes. Los más importantes
son que nunca nadie ha detectado uno, que no se conoce ningún proceso que pudiera
generarlos y que en realidad solo son objetos teóricos, al menos de momento: «Todo este
asunto es realmente muy hipotético», dijo para LiveScience Stephen Hsu, profesor de
física en la Universidad de Oregón (Estados Unidos). «Nadie cree que vayamos a encontrar
uno a corto plazo». Por si acaso, el astrofísico Fumio Abe, de la Universidad de Nagoya
(Japón) cree que es posible encontrar sus huellas analizando cambios de brillo en las
estrellas que estarían al otro lado del túnel.

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BIBLIOGRAFÍA
ABC. (27 de 10 de 2107). Obtenido de viaje atraves del agujero de gusano:
https://www.abc.es/ciencia/abci-puede-viajar-espacio-tiempo-traves-agujero-
gusano-201710272011_noticia.html
Astromares. (24 de mayo de 2017). slideshare. Obtenido de
https://www.slideshare.net/astromares/agujeros-negros-76317547
Arotoma Ore, F., & De la Cruz Lanasca, H. (2015). monografías.com. Obtenido de
monografías.com: https://www.monografias.com/trabajos106/ajugeros-negros-y-
otro-fenomenos/ajugeros-negros-y-otro-fenomenos.shtml
Fernández, J., & Coronado, G. (s.f.). Fisicalab. Obtenido de Fisicalab:
https://www.fisicalab.com/apartado/carga-electrica#contenidos
Nuñez, O. (s.f.). Vix. Obtenido de Explora:
https://www.vix.com/es/btg/curiosidades/4188/la-radiacion-de-hawking
Paul, C. (11 de septiembre de 2008). abcienciade. Obtenido de abcienciade:
https://abcienciade.wordpress.com/2008/09/11/masa-gravitatoria-y-masa-inercial/
Sevilla, F. (12 de Abril de 2011). Vega 00 a 25 años luz... Obtenido de Vega 00 a 25 años
luz...: https://vega00.com/2011/04/los-agujeros-negros-de-kerr.html/
Wikipedia. (s.f.). Obtenido de Wikipedia: https://es.wikipedia.org/wiki/Masa
Wikipedia. (s.f.). Obtenido de Wikipedia:
https://es.wikipedia.org/wiki/Agujero_negro_de_Schwarzschild
https://es.wikipedia.org/wiki/Agujero_negro_de_Reissner-Nordstr%C3%B6m
https://es.wikipedia.org/wiki/Agujero_negro_de_Kerr-Newman

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