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1 de Enero de 2005
Física

Computación en agujeros negros

Conforme al espíritu de nuestro tiempo, cabe interpretar las leyes de la física como programas informáticos, y el universo, como un colosal ordenador.

JEAN-FRANCOIS PODEVIN

En síntesis

Los sistemas físicos, por su mera existencia, almacenan información, que procesan al evolucionar en el tiempo. El universo computa.

Si puede escapar información de los agujeros negros, como hoy opinan muchos físicos, también los agujeros negros computan. El tamaño de su capacidad de memoria es proporcional al cuadrado de su velocidad de cómputo. Esa potencia de cómputo se debe a la naturaleza mecanocuántica de la información; de faltar los efectos cuánticos, los agujeros negros, en vez de procesar la información, la destruirían.

Las leyes físicas que limitan la potencia de los ordenadores determinan también la precisión con la que es posible medir el universo. Puesto que resulta menor de lo que se había creído, los "átomos" discretos del espacio y del tiempo quizá sean mayores de lo esperado.

¿En qué se diferencian una computadora y un agujero negro? No se trata del principio de algún chiste, sino de uno de los problemas más profundos de la física actual. Para casi todos, un ordenador es un artilugio especializado, se trate de una caja puesta sobre una mesa de oficina o de un chip del tamaño de una uña incrustado en una cafetera. Para un físico, en cambio, no hay sistema físico que no sea una computadora. Las rocas, las bombas atómicas o las galaxias no ejecutan Linux, pero no por ello dejan de registrar y procesar información. Cada electrón, cada fotón o cualquier partícula elemental almacena bits de datos; cada vez que dos de esas partículas interaccionan, los bits se transforman. La existencia física y el contenido de información están inextricablemente ligados; o, según el dicho de John Wheeler, de la Universidad de Princeton: It from bit. De la información, de los bits, sale cada “eso” que haya en el mundo.

Los agujeros negros podrían parecer la excepción de la regla de que todo computa. No hay dificultad en introducirles información, pero según la teoría de la relatividad general de Einstein, es imposible extraérsela. El agujero negro asimila la materia que recibe; el detalle de su composición se pierde sin remedio. Hace unos treinta años, Stephen Hawking, de la Universidad de Cambridge, demostró que, cuando se tomaban en consideración los aspectos cuánticos, los agujeros negros debían emitir como una brasa. Según el análisis de Hawking, la radiación saliente del agujero negro es aleatoria: no transporta información relativa a lo que haya entrado en él. Si un elefante cayera en el agujero, de éste saldría energía por valor de un elefante, pero convertida en un revoltijo tal que no valdría, ni siquiera en teoría, para recrear el animal.

Esta aparente pérdida de información plantea todo un enigma, porque en las leyes de la mecánica cuántica la información se conserva. Por tal motivo, otros científicos, entre ellos Leonard Susskind, de la Universidad Stanford, John Preskill, del Instituto de Tecnología de California, y Gerard 't Hooft, de la Universidad de Utrecht, han aducido que la radiación de un agujero negro no es, en realidad, aleatoria, sino que consiste en una forma procesada de la materia que cae en él [véase "Los agujeros negros y la paradoja de la información" por Leonard Susskind; INVESTIGACIÓN Y CIENCIA, junio de 1997]. El verano pasado, Hawking se avino a este punto de vista: también los agujeros negros computan.

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