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Sobre la verosimilitud de la civilización Hechee

 
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Autor Mensaje
Halcyon
Terrateniente
Terrateniente



Registrado: Apr 30, 2007
Mensajes: 790
MensajePublicado: Mie Abr 13, 2011 4:34 am    Asunto: Sobre la verosimilitud de la civilización Hechee Responder citando

Supongo que muchos habréis leído la saga de los Hechees de Frederick Pohl.

A quienes no hayan leído la primera novela avisarles de que este post es todo el puro Spam. El resto puede leerlo libremente.

La idea de ese libro es que los Hechees, por motivos que se desvelan a su debido tiempo, viven recluidos en el interior de agujeros negros. En la época en que se escribió la primera novela, y teniendo en cuenta que Pohl es un autor cuya formación proviene de la divulgación científica mas que de una formación académica eso puede considerarse. Yo, cuando leí ese libro, allá por cuando estaba en 2º de carrera ya conocía la relatividad especial a nivel técnico (en su versión mas sencilla, mediante cálculo tensorial, y sin meterme a fondo en los detalle físicos de las soluciones típicas) y conocía desde secundaria todos los datos esenciales sobre agujeros negros tal cuál se cuentan en libros de divulgación. Pues bien, con esa base no caí en verle una pega especialmente gorda a la idea de Pohl.

Mas adelante aprendí mucho mas a fondo la relatividad general y la teoría de agujeros negros. Cuando uno estudia con detalle la métrica de Schwarschild, que describe el agujero negro mas simple (uno que no rota ni tiene carga) se encuentra con que al pasar el famoso radio de Schwarschild cambian los signos de la métrica. Eso se ha venido a interpretar como que la coordenada radial juega el papel del tiempo y que, por consiguiente, sólo es posible moverse en una dirección, la de radios decrecientes. Claramente eso significa que cualquier partícula que entre en un agujero negro termina irremisiblemente llegando al centro del mismo dónde está la singularidad.

En soluciones mas realistas, para agujeros negros que giran (y que puedan tener una cierta carga) la cosa cambia. Esas situaciones se describen por la métrica de Kerr-Newman. Esta es bastante mas compleja que la solución de Schwarschild y tiene varios factores llamativos. La singularidad central ya no es puntual sino que tiene forma de anillo. Además antes de llegar ahí hay que atravesar un horizonte de otro tipo, el horizonte de Cauchy. Teóricamente uno podría usar los horizontes de Cauchy para no caer en la singularidad. Realmente no es sencillo plantearse cuanto crédito hay que dar a esas soluciones. Para empezar lso horizontes de Cauchy son altamente inestables y se supone que la propia reacción de la geometría a la primera partícula que lo atravesara bastaría para destruir el horizonte y con ello la solución quedaría invalidada. Desde el punto de vista de la teoría de cuerdas el asunto es aún mas acuciantes pues en algunos modelos (por ejemplo uno llamado fuzzbals) se argumenta que no tiene sentido describir clasicamente la geometría interior de un agujero negro y que debe sustituirse por una imagen puramente cuerdística. Curiosamente otro sector de la teoría de cuerdas consideran justo lo contrario, que existe un "principio de cmoplementriedad" (debido a Gerard t'Hooft, que no es estrictamente un "cuerdista" y a Leonard Suskind, uno de los papis fundadores de la teoría de cuerdas) y que no es posible para un observador que está en una órbita de caída a un agujero negro llegar a saber cuando está en el interior del mismo. Este principio juega un papel fundamental en los intentos de cuadrar la radiacción Hawkings y hacerla compatible con la conservación de la unitariedad de la evolución de la función de onda cuántica en presencia de horizontes de sucesos.

Bien, en todo caso hay muy buenos motivos para creer que no es factible la existencia de una "civilización Heechee". Uno de los pocos puntos a favor es que un problema potencialmente grave, la destrucción de las naves (y los seres vivos que vayan dentro) debidos a las fuerzas de marea que hay al borde del horizonte de sucesos es solayable ya que un agujero negro grande (como el del centro galáctico) tiene unas fuerzas de marea muy pequeñas. Eso sí, hay muchas partículas cayendo a esos agujeros y, por consiguiente, hay mucha radiación que sería un gran obstáculo. Y, desde luego, un agujero negro de una masa estelar tiene fuerzas de marea demasiado grandes.

Bueno, en todo caso en la entrada del blog del arxiv: http://www.technologyreview.com/blog/arxiv/26626/ nos comentan un artículo en que un grupo de físicos Rusos hacen los cálculos correspondientes para una geometría clásica y encuentran que pude haber órbitas estables en torno a la singularidad que podrían estar ocupadas por planteas. En ese caso una civilización de tercera especie en la clasificación de Kardashev podría habitar uno de tales planetas.

El artículo de arxiv correspondiente es: http://arxiv.org/abs/1103.6140


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julioduran
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Registrado: Oct 08, 2010
Mensajes: 197
Ubicación: Argentina
MensajePublicado: Mie Abr 13, 2011 3:10 pm    Asunto: Responder citando

Interesante nota.

Al libro que comentas lo leí descuidadamente y a los saltos años atrás, cuando a los cuarenta y pico yo aún era un adolescente Laughing, pero podría repasarlo atentamente ahora que lo comentas. Sí recuerdo algo sobre una extraordinaria hembra heeche cuya calidad era tal que todos veían natural compartirla, porque no había "hombre" hechee por separado digno de ella. Los novios de la chica eran dos: una especie de conquistador al estilo de Alejandro Magno, y un científico insigne, pero no estoy seguro. De paso te digo que me has hecho recordar la novela de Robert Forward, "El Huevo del Dragón" (bi-logía Cheela, cuya segunda parte se llamó "Estrellamoto"). Seguro que la conocerás. Su historia transcurre en la superficie de una estrella de neutrones, meticulosamente calculada. Sobre el autor, Wikipedia resume lo siguiente:

Cita:
(Robert Foward) Ganó su doctorado en la Universidad de Maryland en 1965 mediante el desarrollo de una antena capaz de detectar la radiación gravitacional. Posteriormente se dedicó por completo a la física más avanzada en los laboratorios de Hughes Aircraft, continuando sus investigaciones sobre medición gravitatoria, y alternándolas con otras sobre propulsión espacial (desde velas solares a propulsión mediante antimateria). Algunas de sus revolucionarias ideas sobre la propulsión ya son objeto de experimentos por parte de la NASA, como la referida a la utilización del campo magnético terrestre para alterar la trayectoria de los vehículos orbitales. En 1987, y tras haber recibido 18 patentes, se retiró de la investigación para centrarse en la escritura de ciencia ficción.


Robert Foward falleció en 2002 apenado

Pregunta sobre el interior de los agujeros negros: ¿el tiempo transcurriría más lento, como suele decirse, en su interior? Interesante detalle para proveer las culturas sub-schwarschild de un conocimiento superior, resultado de contar con mas tiempo. ¿O no?

La idea es subyugante, sin embargo, mucho me temo que el mecanismo de los agujeros negros no sea más que un brutal compresor de materia, la versión winrar del Universo, donde los vastos espacios inter-partículas de nuestro mundo normal (que tantas dudas han provocado sobre nuestra corporeidad) son conminados a desaparecer.

No obstante, para crear una historia sorprendente, sobra tela.


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instanton
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Mensajes: 3420
MensajePublicado: Mie Abr 13, 2011 9:14 pm    Asunto: Re: Sobre la verosimilitud de la civilización Hechee Responder citando

Halcyon escribió:
Bueno, en todo caso en la entrada del blog del arxiv: http://www.technologyreview.com/blog/arxiv/26626/ nos comentan un artículo en que un grupo de físicos Rusos hacen los cálculos correspondientes para una geometría clásica y encuentran que pude haber órbitas estables en torno a la singularidad que podrían estar ocupadas por planteas. En ese caso una civilización de tercera especie en la clasificación de Kardashev podría habitar uno de tales planetas.

El artículo de arxiv correspondiente es: http://arxiv.org/abs/1103.6140


Gracias por poner el enlace Halcyon, hace poco he estado buceando por ArXiv, pero como yo entro sobre todo en la sección de física general se me había pasado una cosa como ésta. Me encantan ese tipo de pajas mentales Razz .

¿Has visto el episodio del Dr Who que acontece en torno a un agujero negro con un planeta que lo orbita y allí vive una famosa y primordial criatura? Precisamente hacen una afirmación curiosa sobre órbitas, que me hizo dudar de si se estaban refiriendo a la ergoesfera o simplemente estaban patinando. He de aclarar que lo ví en la versión doblada claro...

Sobre los Heeche, bueno, ten en cuenta que son capaces de manipular la estructura del espacio-tiempo para poder penetrar a través de los horizontes. Si damos eso por válido no es tan díficil que fuesen capaces de efectuar una ingeniería espacio-temporal dentro del agujero, lo cual para los propósitos de la ciencia ficción es bastante verosímil. Otra cosa es que la civilización que nos presenta Pohl se corresponde con una capaz de esas proezas.

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Halcyon
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Registrado: Apr 30, 2007
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MensajePublicado: Jue Abr 14, 2011 9:08 am    Asunto: Responder citando

julioduran:

Desde luego sí he leído a Froward, faltaría más. Por cierto, creo que los dos hemos escrito mal la grafía de la raza, yo me comí una e el primer grupo y tú en el segundo.

En cuanto a tu pregunta sobre el paso del tiempo la verdad es que la respuesta es algo delicada. Lo primero es que, en principio, es una pregunta sin realidad física. Me explico, como los que estén en el interior del agujero negro nunca podrán salir nunca podremos comparar experimentalmente tiempos. Por otro lado está el asunto de que desde el punto de vista del exterior los que entren al agujero negro tardan un tiempo infinito en cruzar el horizonte de sucesos. Es decir, que nosotros veríamos (al menos los veríamos si pudiéramos registrar radiaciones de longitud de onda arbitrariamente baja) como se quedan "congelados" intentando entrar en el agujero negro. Eso sí, desde su punto de vista no tardarían casi nada en cruzarlo (en el paradigma habitual, que en el del paradigma de principio de complementariedad ni siquiera sabrían con certeza cuando lo han cruzado) y estarían orbitando la singularidad tranquilamente.

Yendo mas allá, te recuerdo lo que dije antes. Al cruzar el agujero negro la dimensión temporal se vuelve espacial y la que se vuelve temporal es el radio (hasta que se cruza el horizonte de Cauchy, que entonces las cosas vuelven a la "normalidad" y por eso hay órbitas estables, entre otras cosas). Con todos esos elementos de por medio no sé yo muy bien que sentido tendría intentar comparar la velocidad de discurso del tiempo- es decir, el tiempo propio- entre ambos observadores. Supongo que, formalmente, se podría calcular usando la fórmula del tiempo propio como puedes ver en, por ejemplo: http://horacio9573.blogspot.com/2010/02/tiempo-propio-en-relatividad-general.html (en particular la fórmula 2 del recuadro, posiblemente en su forma infinitesimal, es decir, sin integrar) . Pero vamos, sería cuestión de plantearse que validez tiene ese resultado formal de acuerdo a lo que ya he dicho.

Más aún, dentro de un agujero negro hay motivos, dentro del paradigma en que trabaja esta gente, que puede haber comportamientos acausales así que la cosa de medir el tiempo relativo entre observadores tiene aún menos sentido

Instanton:

Mucho me temo que apenas sigo "doctor who". He visto que actualmente están poniendo episodios de vaya usted a saber que temporada en una de las cadenas de TDT en horario de madrugada (normalmente antes de la reposición de ALF). En cualquier caso ninguno de los pocos episodios que he tenido ocasión de ver se ajusta a lo que comentas.

Por cierto, debes ser de las poquísimas personas que se lee el arxiv gen_ph.Rolling Eyes

Para el resto, ya me leí entero el artículo técnico. Esta gente no es la primera que hace este tipo de cálculos. Ya estaban hechos los cálculos para un agujero negro giratorio y para uno cargado. Ellos, "simplemente", han analizado el caso general de agujero negro cargado.

Como dije estos trabajos son muy formales, y dentro del paradigma mas simple posible de la relatividad general clásica. Aun así coincido con Instanton, son artículos muy entretenidos Cool .


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julioduran
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MensajePublicado: Jue Abr 14, 2011 3:34 pm    Asunto: Responder citando

Mi interés en el tema de la supervivencia sub-Schwarzschild de los agujeros negros es meramente "cienciaficcionístico", simplemente para saber que propiedad agregar en la descripción de un escenario semejante en un posible cuento. Tengo una fantasía dando vueltas en mi cabeza, que podría transcurrir en un agujero negro.

Tema aparte, me parece muy bueno contar con un estudiante de física entre nosotros, para hacerle una consulta directa de vez en cuando. Laughing


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Halcyon
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MensajePublicado: Mar Abr 19, 2011 10:07 am    Asunto: Responder citando

He seguido dándole vueltas al tema, y he reparado en algún detallito extra que pudiera ser interesante. He dejado una entrada en mi blog en inglés sobre el particular:

http://freelance-quantum-gravity.blogspot.com/2011/04/can-we-see-inside-black-holes.html


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