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Isabel CorderoBorja TosarJosé EdelsteinFrancis VillatoroHéctor SocasMaría RibesGastón Giribetárea agujero negro teorema hentropía creciente termodinámicaanalogía gravedad física gastón giribetagujeros negros termodinámica bardeenentropía crecimiento área agujero negroanalogías sistemas termodinámicos hawkingentropía agujeros negros beckensteinagujeros negros estudiante mexicano jacob beckensteinwiller dictado a beckensteinentropía del agujero negrocoalescencia de los agujeros negrosimportancia cuántica resultado hawkingastrofísica motivación gastón giribetárea agujero negro entropía intrínsecatermodinámica agujeros negros energíaradiación cuerpo negro agujero negroGastón GiribetIsabel CorderoWillerJacob BeckensteinBardeenHawkingIsraelCarterSolJosé EdelsteinGoogleteorema HChristodoulouGeroghHéctor SocasEinsteinSegundo Principio de la TermodinámicaAgujero NegroTaza de Téteorema del área de Hawking
Área Agujero negro Entropía intrínseca
Con
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Gastón Giribet continúa explicando la relación entre el área de un agujero negro y su entropía, mencionando una analogía con la termodinámica y la energía.
…preliminares de Christodoulou, de Gerogh mismo, de otros físicos, acerca de que había una cierta analogía entre cómo se comportaban los agujeros negros y cómo se comportan los sistemas termodinámicos. Este teorema de Hawking fue muy importante porque es el Análogo en gravedad a lo que se conoce como el teorema H en física, que es la demostración, bueno, exagero un poco con eso, pero a la demostración del crecimiento del área de una cantidad, en este caso el área. Entonces la gente dijo: pará, los agujeros negros el área siempre crece y por otro lado sabemos que en la termodinámica la entropía siempre crece. En los agujeros negros la Energía se conserva y, por otro lado, en la termodinámica la energía se conserva. Estas analogías que ya veníamos viendo rudimentariamente, Bardeen, el mismo Hawking, Israel, Carter, otros, entre cómo se comportan los agujeros negros y cómo se comportan los sistemas termodinámicos no será más que una mera analogía; no será que en efecto el área siempre crece y la entropía siempre crece nos está diciendo que el área es la entropía, que los agujeros negros tienen una entropía proporcional a su propia área. Si es así, esto resolvería una pregunta que Willer le había dictado a su estudiante mexicano llamado Jacob Beckenstein, y en efecto explicaba que los agujeros negros tenían una entropía intrínseca, y entonces eso daba cuenta de a dónde se perdía esa entropía de algo que tiraba dentro de un agujero negro. No se perdía. El agujero negro aumentaba su entropía. Esta es la relación cuántica, la importancia cuántica del resultado de Hawking. Por un lado, acotar clásicamente las energías tanto por arriba como por abajo de un proceso físico tal como la coalescencia de los agujeros negros, esa es la importancia clásica incluso en astrofísica como él la quería motivar, y por el lado cuántico que esto nos estaba diciendo algo más. acerca de la analogía, ya no analogía sino identidad entre el área de un agujero negro y la entropía intrínseca que éste tiene. Iba a decir que, y además de la analogía de la termodinámica con los agujeros negros por la entropía y la energía que mencionabas, luego también es que además hay otra cosa que es que un agujero negro radía radiación, que es radiación de cuerpo negro, que esto aunque parezca trivial no lo es, o sea, un agujero negro radía como un cuerpo negro y además lo hace con una temperatura característica que permite cerrar totalmente el círculo y es consistente con todo lo demás. De hecho, es así, ese es un twist que Hawking se dio cuenta…
Significado #1 · Palabras #1
Isabel Cordero explica la relación entre el área de los agujeros negros y la entropía, comparando su comportamiento con el crecimiento de la entropía en termodinámica.
Habla: Isabel CorderoSignificado #2 · Palabras #3área agujeros negros entropíacrecimiento entropía termodinámica…después de la fusión para poner a prueba o verificar más bien diría yo el teorema del área de los agujeros negros. Entonces aquí hay toda una teoría de termodinámica de agujeros negros de la que yo no soy experta para nada, pero básicamente hay unas Analogías que conectan el área con la entropía. Entonces, como en termodinámica la entropía siempre crece, crece la analogía es que el área si si juega ese papel; pues cuando yo tengo cualquier proceso dinámico, incluyendo algo tan no estático, tan dinámico como una fusión de agujeros negros, pues este parámetro del área debería crecer. Es decir, cuando yo cojo las áreas de los dos agujeros negros antes de fusionarse y las sumo, debería ser un número más pequeño que cuando miro el área del objeto final. Aunque la suma de las masas iniciales sea más grande que la masa final. Exacto, vi una…
Isabel Cordero señala que queda una parte importante por explicar sobre el origen del teorema del área de Hawking y su conexión con la termodinámica de agujeros negros.
Habla: Isabel CorderoPalabras #18termodinámica agujeros negrosentropía temperatura termodinámicageometría maravillosa hawking…lejos de cero estadísticamente para que podamos decir que con toda esta hipótesis y con el nivel de error que tenemos el teorema del área de Hawking se está verificando en este ejemplo, que me parece precioso? Y creo que más o menos eso era lo más importante. no sé si he hablado mucho o poco queda toda una parte súper súper bonita de entender de dónde viene este teorema del área de Hawking y también toda la parte maravillosa de termodinámica de agujeros negros donde tú conectas cantidades como el área, la temperatura, perdón, la entropía y la temperatura de termodinámica con otras cantidades como área y de nuevo la geometría maravillosa aparece ahí y bueno, os lo quería comentar, me parece súper bonito, no sé si tenéis algún comentario o hacemos pausa o Señor Héctor, sí, de hecho yo llevaba un rato diciendo que ahora hablamos con eso pero es que tenía el micrófono silenciado. Ah, no te he escuchado, vale, y tampoco he sido consciente; es fallo mío porque lo tenía silenciado. Iba a decir que sí, que ahora…
Gastón Giribet continúa explicando la relación entre el área de un agujero negro y su entropía, mencionando una analogía con la termodinámica y la energía.
Habla: Héctor SocasSignificado #1 · Palabras #1área agujero negro teorema hentropía creciente termodinámicaanalogía gravedad física gastón giribetagujeros negros termodinámica bardeenentropía crecimiento área agujero negroanalogías sistemas termodinámicos hawkingentropía agujeros negros beckensteinagujeros negros estudiante mexicano jacob beckensteinwiller dictado a beckensteinentropía del agujero negrocoalescencia de los agujeros negrosimportancia cuántica resultado hawkingastrofísica motivación gastón giribetárea agujero negro entropía intrínsecatermodinámica agujeros negros energíaradiación cuerpo negro agujero negro…preliminares de Christodoulou, de Gerogh mismo, de otros físicos, acerca de que había una cierta analogía entre cómo se comportaban los agujeros negros y cómo se comportan los sistemas termodinámicos. Este teorema de Hawking fue muy importante porque es el Análogo en gravedad a lo que se conoce como el teorema H en física, que es la demostración, bueno, exagero un poco con eso, pero a la demostración del crecimiento del área de una cantidad, en este caso el área. Entonces la gente dijo: pará, los agujeros negros el área siempre crece y por otro lado sabemos que en la termodinámica la entropía siempre crece. En los agujeros negros la Energía se conserva y, por otro lado, en la termodinámica la energía se conserva. Estas analogías que ya veníamos viendo rudimentariamente, Bardeen, el mismo Hawking, Israel, Carter, otros, entre cómo se comportan los agujeros negros y cómo se comportan los sistemas termodinámicos no será más que una mera analogía; no será que en efecto el área siempre crece y la entropía siempre crece nos está diciendo que el área es la entropía, que los agujeros negros tienen una entropía proporcional a su propia área. Si es así, esto resolvería una pregunta que Willer le había dictado a su estudiante mexicano llamado Jacob Beckenstein, y en efecto explicaba que los agujeros negros tenían una entropía intrínseca, y entonces eso daba cuenta de a dónde se perdía esa entropía de algo que tiraba dentro de un agujero negro. No se perdía. El agujero negro aumentaba su entropía. Esta es la relación cuántica, la importancia cuántica del resultado de Hawking. Por un lado, acotar clásicamente las energías tanto por arriba como por abajo de un proceso físico tal como la coalescencia de los agujeros negros, esa es la importancia clásica incluso en astrofísica como él la quería motivar, y por el lado cuántico que esto nos estaba diciendo algo más. acerca de la analogía, ya no analogía sino identidad entre el área de un agujero negro y la entropía intrínseca que éste tiene. Iba a decir que, y además de la analogía de la termodinámica con los agujeros negros por la entropía y la energía que mencionabas, luego también es que además hay otra cosa que es que un agujero negro radía radiación, que es radiación de cuerpo negro, que esto aunque parezca trivial no lo es, o sea, un agujero negro radía como un cuerpo negro y además lo hace con una temperatura característica que permite cerrar totalmente el círculo y es consistente con todo lo demás. De hecho, es así, ese es un twist que Hawking se dio cuenta…
Gastón Giribet explica por qué la entropía de los agujeros negros es un resultado curioso, destacando que, a pesar de ser objetos aparentemente únicos en sus ecuaciones, poseen una alta degeneración debido a su relación con la entropía.
Habla: Gastón GiribetSignificado #11entropía agujeros negros termodinámicataza té segundo principiomasa kilogramo agujero negroecuaciones einstein estructuraentropía agujeros negros resultado curiosodegeneración agujeros negros ecuaciones jose edelsteinteoría cuántica gravedad agujeros negrosestado agujero negro teoría clásica gravedad…masa, volumen y temperatura arrojo el T a un agujero negro y entonces la entropía que tenía la tasa de T, si el agujero negro no tiene entropía, que es lo que ingenuamente uno está inclinado a creer, porque el agujero negro es una solución única de Las ecuaciones de Einstein, entonces no tiene estructura. La entropía es al final un recuento del número de configuraciones que te dan lo mismo, y en el agujero negro pareciera que solo una; bueno, violaría el segundo principio de la termodinámica, pero también con la tasa de T se puede hacer esto que dijo Gastón de la cota superior e inferior porque si yo tiro la tasa de T que tenía una masa de un kilogramo el agujero negro aumentó un kilogramo su masa, pero si el agujero negro tiene entropía la entropía final tiene que ser al menos la de la tasa de T más la que tenía el agujero negro; entonces también hay estas dos ecuaciones paralelas que tienen que cerrar digamos. Gastón, ¿estás muteado ahora? Perdón, decía que la entropía de los agujeros negros es un resultado muy curioso por muchas razones; el más importante, pero también el que requiere más conocimiento para notarlo, es el que decía José: que es sorprendente que un objeto que se sabe único, es decir, que hay una sola configuración de agujeros negros en las ecuaciones, sea el que más degeneración tiene, el que más, porque la entropía está asociada, como decía José recién, a cuántas formas distintas hay de hacer algo y el agujero negro parece ser una forma única. Entonces, por esto esto está muy relacionado con que nos habla indirectamente de la teoría cuántica de la gravedad y no de la teoría clásica de la gravedad. Es según la teoría clásica de la gravedad que el agujero negro tiene un solo estado. La teoría cuántica de la gravedad tiene como al menos gol, como objetivo mostrar cuáles son los microestados distintos cuyo logaritmo va a reproducir esta entropía. La entropía está relacionada con otras cosas, como por ejemplo la información. Es fácil…
Gastón Giribet explica cómo la entropía de un agujero negro se relaciona con la cantidad de información que se debe ignorar para obtener un estado macroscópico específico.
Habla: Gastón GiribetSignificado #3 · Palabras #9entropía agujero negro informaciónestado macroscópico específico gastón giribetentropía agujeros negrossol entropía órdenes magnitudmasa agujero negro solentropía agujeros negros universoradiación cósmica fondo agujeros negrosinformación google agujero negroentropía agujeros negros informaciónsol convertido agujero negro entropíaradio sol 600000 kilómetrosentropía agujeros negros soldestino final agujero negrosolución de vacío agujero negro…entropía está relacionada con otras cosas, como por ejemplo la información. Es fácil entenderlo de alguna manera porque si la entropía es cuántas formas distintas hay de organizar ciertos estados para que me dé macroscópicamente lo mismo, se puede pensar como que es cuánta información tengo que ignorar yo para que este estado tenga tal entropía. en el caso de los agujeros negros. El agujero negro tiene una entropía proporcionada a su área, está asociado con la información que perdía al tirar cosas ahí adentro porque la solución macroscópicamente es única. Pero tiene tanta entropía y esta es la sorprendente de los agujeros negros. La mayor parte de la entropía del universo está en agujeros negros. Por ejemplo, el Sol tiene un montón de entropías, una bola enorme de gas totalmente desordenada, es un plasma muy caliente; uno puede calcular esa entropía y te da más o menos 18 órdenes de magnitud menos, un trillón en castellano menos veces de entropía tiene el sol que un agujero negro de la misma masa, un trillón de veces más y no hay un trillón de soles en nuestra Galaxia, entonces y así sucesivamente porque los agujeros negros son los objetos también más grandes del universo. Entonces su área es cuadráticamente más grande que cualquier otra cosa. Aunque haya menos agujeros negros que estrellas en el universo, hay muchísimas órdenes de magnitud más entropía en agujeros negros que todo el resto del universo junto, incluyendo toda la radiación cósmica de fondo, la radiación cósmica de neutrinos, la luz que anda dando vueltas por ahí creada por estrellas, la entropía térmica de las estrellas, todo. La mayor cantidad de entropía del universo está en agujeros negros, para transformarlo en unidades. Dado que la entropía y la información están relacionadas, toda la información de Google, de toda la información de Google, entra en un agujero negro cuyo radio es 0,0000000000000000001 milímetro. Es enorme la entropía y por ende la cantidad que puedo perder por arrojar dentro de un agujero negro, es enorme. Y eso que está localizado en el área, o sea que eso es otra cosa alucinante. Te está regalando el volumen interior, como diciendo: mira ahí, no, no, eso no lo uso, no lo voy a emplear. Solo en mis paredes puedo ver. Claro, en el ejemplo del Sol que diste, que quizá remarcar eso, porque el Sol tiene que ser 600.000 kilómetros de radio. Entonces la entropía que el Sol alberga en una bola de ese radio es un trillón de veces menor que la que el Sol convertido en agujero negro que tiene. 3 kilómetros de radio y solo guardándolo en la superficie, es una cosa muy impresionante y además yo creo que quizás lo otro que remarcaría y ya te dejo, doctor, es que como el agujero negro en principio la estrella colapsa y bueno, no sabemos muy bien cuál es su destino final, pero en principio el agujero negro es una solución de vacío. Creo que no hay resultado más limpio a la pregunta de si la gravedad debe ser cuantizada y qué resultado; creo que es muy difícil eludir concluir que si hay un resultado, que es el que cualquier propuesta de gravedad cuántica tiene que ser capaz de explicar,…
Héctor Socas plantea una pregunta fundamental sobre la naturaleza de la entropía asociada a los agujeros negros, comparándola con la del Sol y buscando entender qué modificaciones en el área de un agujero negro podrían generar diferentes configuraciones.
Habla: Héctor SocasSignificado #7 · Palabras #8entropía agujeros negros árearadiación emitida agujero negroconfiguraciones diferentes agujero negroátomos núcleos sol configuración…cuántica tiene que ser capaz de explicar, es este, porque es eminentemente cuántico, eminentemente espacio-temporal. O sea, si la gravedad es espacio-tiempo curvo, tiene que explicar una gravedad cuántica este resultado. No, yo no es que quisiera, digamos, Interrumpir, sino preguntar: la pregunta incómoda, es decir, ¿qué es toda esa entropía? O sea, está en el área, pero ¿qué se puede cambiar en el área de un agujero negro que dé lugar a diferentes configuraciones? ¿Es la radiación emitida? En el Sol, esa entropía de trillones veces menores; yo tengo un montón de átomos, de núcleos, que yo los puedo cambiar de un sitio a otro. Cambio este protón de aquí para allá, y ya es una configuración diferente, es un Sol diferente, y con todas esas posibles configuraciones tengo toda esa entropía. Ahora, ¿qué puedo cambiar de acá para allá en un agujero negro que sea una configuración diferente? Un grado de libertad cuántico. Claro, es exactamente lo que dijo José; es muy importante para eso, porque el agujero negro es entonces algo inminentemente espaciotemporal e inminentemente cuántico, entonces responder a tu pregunta, que es muy profunda, de…