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María RibesSara RobiscoGastón GiribetFrancis VillatoroHéctor Socastemperatura inversamente proporcional masa agujero negroevaporación rápida efecto hawkingagujeros negros primordiales existencia universocálculo hawking evaporación agujero negrorelatividad general teoría cuántica camposagujeros negros primordiales efectos cuánticosefecto HawkingGastón GiribetDvaliHawkingGuiat Vali22 gramos14.000 millones de añosHéctor SocasSchwarzschildKerr
Evaporación rápida efecto Hawking
Ep504: Atapuerca; Mosaico de Alejandro; Estrellas Primigenias; Agujeros Negros
20 de marzo de 20258 momentos
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Gastón Giribet explica las características de los agujeros negros de masa pequeña, detallando cómo su temperatura es inversamente proporcional a su masa y cómo se evaporan rápidamente debido al efecto Hawking.
…un agujero negro sería una partícula, y este dato es importante; su tamaño es importante. La cuestión es que tendría 10 toneladas y sería muy caliente. Recordemos que un agujero negro de poca masa y 10 toneladas no es nada comparado con un objeto astrofísico. La temperatura de un agujero negro es inversamente proporcional de su masa. Cuanto menor masa, más calientes son. Son tan calientes que, de hecho, no son negros. Si bien nada puede entrar a ellos, está emitiendo partículas todo el tiempo por efecto Hawking. Entonces está emitiendo partículas, no las está alargando de su interior; está emitiendo partículas por efecto Hawking a partir del vacío. Podemos pensar del vacío que lo circunda: está emitiendo mucho y rápidamente se evapora. Se evapora muy rápidamente, menos de 10 a la menos 5 segundos o algo así; en menos de una millonésima de segundos el agujero negro se evapora. Entonces no puede ser primordial porque si se formó al principio del universo, en una millonésima de segundos dejaron de existir y la verdad que hoy ya pasaron 14.000 millones de años. No puede ser. Bueno, Y acá es donde, entonces dice: eso no podría pasar. Y ellos dicen: bueno, no es tan así, porque es un agujero negro tan pequeño que los efectos cuánticos podrían ser importantes. Entonces hay que revisar ese cálculo de Hawking que nos lleva a que los agujeros negros se evaporan con estas leyes que uno deriva de la relatividad general junto a la teoría cuántica de campos y hay algunos. Modelos que ellos citan son varios papers de Guiat Vali. Guiat Vali era un profesor aquí, que ahora, bueno, después de muchos años de estar entre Nueva York y Múnich, decidió por Múnich y se fue hace unos años, pero Guiat Vali es un físico muy reconocido,…
Significado #1 · Palabras #2
Gastón Giribet explica una limitación sobre la masa de los agujeros negros primordiales, señalando que aquellos muy pequeños se habrían evaporado rápidamente desde el inicio del universo.
Habla: Gastón GiribetSignificado #20 · Palabras #7evaporación agujero negro masa hawkingmasa mínima agujero negro universoagujeros negros primordiales 10 a la 16 gramos…no de tres masas solares o algo así, sino que podrían ser de masas de asteroides o incluso menores ¿Cuán menores? Bueno, podemos decir tan pequeño como sea, a priori porque se formaron al principio del universo se puede ver una pequeña super densidad, sí, pero hay un problema. Los agujeros negros, muy muy pequeños, son muy calientes, según nos explicó Hawking, la temperatura de un agujero negro es inversamente proporcionada a su masa. Y cuando un agujero negro tiene menos de 10 a la 16, 10 a la 15 gramos, se evaporaron tan rápido que si se formaron a comienzo del universo ya hoy no habría ninguno, luego de 14 mil millones de años. O sea que hay una cota inferior de la masa que puede tener un agujero negro, porque se pudieron haber, si son muy muy pequeñas masas cuando se formaron, no llegarían a existir hoy Bueno, podría ser, pero hay algunos escenarios, bueno, voy a decir qué dice en este paper y luego cómo esto no entra en conflicto con lo que acabo de decir Si un agujero negro fuese de masa lo suficientemente pequeña, igual pueden ser 10 a las 7 gramos. 10 a las 7 gramos es bastante; un kilo son 10 a las 3 gramos, estamos hablando de más de una tonelada, pero digamos, o sea, 10 toneladas. Si un agujero negro…
Gastón Giribet explica las características de los agujeros negros de masa pequeña, detallando cómo su temperatura es inversamente proporcional a su masa y cómo se evaporan rápidamente debido al efecto Hawking.
Habla: Gastón GiribetSignificado #1 · Palabras #2temperatura inversamente proporcional masa agujero negroevaporación rápida efecto hawkingagujeros negros primordiales existencia universocálculo hawking evaporación agujero negrorelatividad general teoría cuántica camposagujeros negros primordiales efectos cuánticos…un agujero negro sería una partícula, y este dato es importante; su tamaño es importante. La cuestión es que tendría 10 toneladas y sería muy caliente. Recordemos que un agujero negro de poca masa y 10 toneladas no es nada comparado con un objeto astrofísico. La temperatura de un agujero negro es inversamente proporcional de su masa. Cuanto menor masa, más calientes son. Son tan calientes que, de hecho, no son negros. Si bien nada puede entrar a ellos, está emitiendo partículas todo el tiempo por efecto Hawking. Entonces está emitiendo partículas, no las está alargando de su interior; está emitiendo partículas por efecto Hawking a partir del vacío. Podemos pensar del vacío que lo circunda: está emitiendo mucho y rápidamente se evapora. Se evapora muy rápidamente, menos de 10 a la menos 5 segundos o algo así; en menos de una millonésima de segundos el agujero negro se evapora. Entonces no puede ser primordial porque si se formó al principio del universo, en una millonésima de segundos dejaron de existir y la verdad que hoy ya pasaron 14.000 millones de años. No puede ser. Bueno, Y acá es donde, entonces dice: eso no podría pasar. Y ellos dicen: bueno, no es tan así, porque es un agujero negro tan pequeño que los efectos cuánticos podrían ser importantes. Entonces hay que revisar ese cálculo de Hawking que nos lleva a que los agujeros negros se evaporan con estas leyes que uno deriva de la relatividad general junto a la teoría cuántica de campos y hay algunos. Modelos que ellos citan son varios papers de Guiat Vali. Guiat Vali era un profesor aquí, que ahora, bueno, después de muchos años de estar entre Nueva York y Múnich, decidió por Múnich y se fue hace unos años, pero Guiat Vali es un físico muy reconocido,…
Gastón Giribet explica cómo ciertos trabajos, como los de Dvali, sugieren mecanismos para retrasar la evaporación de agujeros negros pequeños, basándose en efectos cuánticos o de memoria.
Habla: Gastón GiribetSignificado #2 · Palabras #5evaporación agujero negro pequeñopapers dvali sobre agujeros negrosefectos cuánticos memoria agujeros negroscálculo ingenuo hawking agujeros negros…son varios papers de Guiat Vali. Guiat Vali era un profesor aquí, que ahora, bueno, después de muchos años de estar entre Nueva York y Múnich, decidió por Múnich y se fue hace unos años, pero Guiat Vali es un físico muy reconocido, bastante especulativo de. Sus trabajos, pero un físico excelente. Bueno, tiene varios trabajos en los cuales ellos proponen algunos mecanismos que pueden retardar la evaporación de un agujero negro pequeño. Entonces, ellos invocando esos papers de Dvali, dicen: hay algunos papers que sugieren, sin meterse en los detalles, citan los papers de Dvali, mirarlos por ahí, pero sugieren que los agujeros negros, cuando son muy pequeños, pueden, debido a estos efectos cuánticos, ser un poco retardados; en realidad no son efectos cuánticos, son efectos de memoria, son papers bastante rebuscados, pero que pueden retardar, pueden retardar esta evaporación. Entonces podría ser que si uno cree en esos papers que los agujeros negros muy muy pequeños pueden vivir mucho más de lo que el cálculo ingenuo basado en lo que hizo Hawking nos dice entonces podrían haber sobrevivido 14 mil millones de años. Unicornia, ¿ok? Uno o dos.…
Gastón Giribet continúa hablando sobre agujeros negros de muy poca masa, explicando que se habrían evaporado rápidamente si alguna vez existieron.
Habla: Gastón GiribetSignificado #11agujeros negros muy poca masaevaporación agujeros negros microsegundosneutrino detectado en las…primordiales, pero son agujeros negros primordiales de mucha más masa: 10 a la 17 gramos, 10 a la 22 gramos, la masa de un asteroide, que ya asimismo son agujeros negros de tamaño atómico o nanométrico, pero no agujeros negros de 10 a la 5 o 10 a la 7 gramos. Esos son agujeros negros de muy poca masa, ya se evaporaron si alguna vez existieron y muy rápidamente; repito, del orden de microsegundos o poquito más, 10 microsegundos, ya se evaporan todos así que bueno, pero igual me llamó la atención como de estos papers que vinculan cosas tan dispares, como un neutrino, algo concreto, un neutrino detectado en las. profundidades del mar, en las costas de Sicilia que estamos esperando todos que su explicación sea del cielo, pero ahora estos tipos dicen, no, quizás su explicación tenga que ver con el origen del universo donde se formaron agujeros negros primordiales que…
Gastón Giribet cuestiona la posibilidad de aceptar la existencia de agujeros negros de menor masa, refiriéndose a un artículo científico que pone en duda esta idea.
Habla: Gastón GiribetPalabras #16evaporación agujero negro sección eficazcálculo hawking temperatura agujero negroagujero negro schwarzschild masa…porque si tuviese mucha menor masa, estamos hablando de... los verías porque emiten mucha radiación de Hawking como antes, pero no tantan. Podrían tener 10 a la 10 gramos, emitirían, serían visibles, pero no tanto entonces emitirían muy pocos watts. Entonces, ¿por qué no aceptar eso? Bueno, repito, porque los agujeros negros de menor masa son muy calientes y ya se hubiesen evaporado si existían. ¿Estás seguro? Es lo que pregunta este paper. ¿Estás seguro? Bueno, sí, el cálculo de Hawking dice que la temperatura de un agujero negro es inversamente proporcional a su masa. Sí, pero ese es un agujero negro de Schwarzschild. ¿Qué pasa si un agujero negro está cargado eléctricamente? No, pero los agujeros negros no están cargados eléctricamente porque se neutralizarían. Es cierto que si un agujero negro está cargado eléctricamente, aparte de tener masa, su temperatura disminuye.…
Gastón Giribet explica que la evaporación de un agujero negro implica la emisión de fotones oscuros y otros tipos de radiación, lo que podría generar una gran explosión en el cosmos.
Habla: Gastón GiribetSignificado #8evaporación hawking agujeros negrosagujeros negros cargados eléctricamenteradiación de hawking emisiónevaporación agujero negro fotones oscurosradiación agujero negro explosión cósmicaagujeros negros emisión de fotonesevaporación abrupta agujeros negrospartículas sector oscuroagujeros negros extremales…que no es el que nosotros conocemos, no es el del fotón, no es el de la luz, sino algo que llaman el dark fotón, matemáticamente igual pero inaccesible a nosotros, no lo veríamos; parte de la materia oscura. Entonces si fuese así, estos agujeros negros. No estarían muy calientes, entonces al no haber estado muy calientes no radiarían mucho por emisión de Hawking y entonces podrían vivir hasta hoy, pero hasta hoy. Si son lo suficientemente calientes hoy, estos agujeros negros, a pesar de estar cargados eléctricamente con un fotón que no interactúa con nosotros, hoy sí estarían; se habrían calentado lo suficiente, se fueron evaporando paulatinamente, hubiesen llegado hasta hoy, pero hoy sí se Estarían evaporando y cuando un agujero negro se evapora emite todo lo que puede emitir. Ese fotón oscuro, pero también de los nuestros y todo, y entonces se vería no hay como una gran explosión en el cosmos. Entonces estos tipos dicen: bueno, ¿hay escenarios donde esto es posible o no? Bueno, esto va a depender de la masa de esas partículas del sector oscuro que forman agujeros negros. De la carga de estas partículas del sector oscuro que en realidad son agujeros negros extremales depende de un montón de cosas. Pero hay una posibilidad, una elección de espacio de parámetros, tales que nos da una plausibilidad de observar una evaporación abrupta de uno de estos agujeros negros. con una probabilidad de 90% en los próximos 10 años. Este cálculo, como se dice en francés, a desci en metro par in butte, o sea, si uno empieza a decir, bueno, sí hay un agujero negro con tal masa que está cargado entre un dark photon, con tal patrón, una…
Gastón Giribet explica cómo los agujeros negros rotantes extremos podrían fusionarse y generar agujeros negros no rotantes, lo que llevaría a una rápida evaporación y emisión de rayos gamma.
Habla: Gastón GiribetPalabras #14conservación momento angular agujeros negrosevaporación rápida agujero negroemisión rayos gamma fuertessección eficaz encuentro agujeros negros…pasar que lo que sí es cierto es que no hay ninguna razón por la cual no hubiera tantos agujeros negros rotando para un lado como para el otro; lo sabría. Pero un agujero negro puede estar rotando mucho para un lado y sería extremal y mucho para el otro y Sería extremal. Ahora estos agujeros negros luego se encontrarían y generarían agujeros negros que no rotan por conservación de momento angular. Y si fuese así, ese agujero negro se evaporaría muy rápidamente y generaría efectos de emisión de rayos gamma muy fuertes. Entonces uno podría acotar así la existencia de los otros, pero para eso hay que calcular la sección eficaz de encuentro de estos agujeros negros que cambia con El tiempo, porque a lo largo de la historia cósmica la longitud de la posibilidad de que se encuentren cambia; el universo va expandiendo, entonces es un cálculo mucho más sofisticado. Este paper al menos abre la alarma acerca de, bueno, guarda con los…
Gastón Giribet explica que los agujeros negros con una masa de 22 gramos tienen un proceso de evaporación muy lento y cómo algunos podrían estar explotando hoy tras 14.000 millones de años.
Habla: Gastón GiribetSignificado #6 · Palabras #10evaporación lenta agujeros negros gramosexplosión cósmica efecto hawkingmasa robusta radiación agujero negroagujeros negros masa estelarevaporación agujero negro sección eficazmasa agujero negro inversamente proporcionalradiación cósmica de fondo agujeros negrosagujeros negros masa 10 a las 6…tiende a infinito, o sea, los últimos estadios son como muy, entonces va acelerando la forma en la que se consume el agujero negro. Y aparte, la velocidad, la temperatura que tendría un agujero negro, que hasta hoy habría logrado existir, es como, a ver. estos agujeros negros que estábamos hablando, dice la 22 gramos, esto tiene un tiempo de evaporación muy paulatino, muy lentamente, muy muy lento. Los agujeros negros que podrían cambiar las masas son aquellos que estarían explotando hoy, por ejemplo estos que hablábamos antes, que uno podría esperar que uno explotara hoy, que se yo; los agujeros negros están llegando hoy al final de sus vidas, luego de 14.000 millones de años, entonces uno podría observar explosiones cósmicas y así interpretar que vienen de evaporaciones finales de agujeros negros por efecto Hawking y en ese caso sí, claro, los agujeros negros durante estos 14.000 millones de años tuvieron una masa robusta que fue radiando, fue radiando, fue radiando y llegan hasta hoy pero típicamente los procesos de evaporación son muy lentos; imaginemos esto, si un agujero negro hoy de masa estelar, de masa estelar, los más pequeños que podemos tener pero que hayan sido formados por estrellas. Si uno se hace la pregunta, ¿cuánto tardaría en evaporarse? Empezando hoy, clic, con el cronómetro, mucho más que el siguiente número 1 con 53 ceros multiplicado por la edad entera del universo y eso es si el universo, si estuviesen libres de radiar, ni siquiera están en eso porque están absorbiendo radiación cósmica de fondo o están más calientes que ellos. O sea, los tiempos de evaporación son muy lentos y como bien dice Héctor, son no lineales, son inversamente proporcionales a la masa. Sí, podrían ser que tuvieran unas masas de 10 a las 6, 10 a las 7, no, mucho más, 10 a las 10 kilogramos, o sea, 10 a las 13 gramos y que fueron evaporándose, evaporándose y hoy estarían terminando de evaporarse, además de un continente más o menos. Yo interpreto la pregunta de Sergio también en otro sentido: ¿los agujeros negros de masa estelar que hemos observado, los agujeros negros de masa intermedia que hemos observado, los agujeros negros supermasivos que hemos observado, podrían ser primordiales?…