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  • Investigación y Ciencia
  • Septiembre 2002Nº 312

Física

Agujeros negros acústicos

Puesto que la propagación del sonido en un fluido en movimiento es análoga a la de la luz en un espacio-tiempo curvo, se han concebido "agujeros negros acústicos" con propiedades muy parecidas a las de los agujeros negros astronómicos.
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A principios del siglo xx, tres teorías sacudieron nuestra concepción del mundo físico: la relatividad especial, la relatividad general y la mecánica cuántica. La primera se caracteriza por el abandono de la concepción galileana del espacio y del tiempo en favor de una geometría de cuatro dimensiones, el espacio-tiempo, en la que el tiempo y las tres dimensiones espaciales forman un todo. Al adoptar esta teoría, Einstein rechazó igualmente que la luz proviniese de las vibraciones de un hipotético sustrato material denominado éter, idea que había prevalecido a lo largo del siglo xix. Según la concepción relativista del mundo físico, las ondas luminosas se desplazan en el vacío sin necesidad alguna de sustrato y a una velocidad constante. La relatividad general y la mecánica cuántica no alteraron esta propiedad de la luz.
En el transcurso del siglo xx se han desarrollado estas tres teorías y se las ha comparado con los datos experimentales. Empresa coronada con éxito universal, ya que la totalidad de los fenómenos observados en el laboratorio recibe ahora una explicación coherente. Y sin embargo, persiste una sombra: contrariamente a la relatividad especial, la relatividad general no se lleva bien con la mecánica cuántica. Pasados 70 años, las tentativas de conciliar ambas teorías han fracasado y carecemos todavía de una teoría cuántica de la gravitación. Afortunadamente, los efectos de tal teoría sólo se manifestarían a distancias muy pequeñas, muy por debajo de la resolución de los experimentos actuales. De todas maneras, habría que disponer de una teoría cuántica de la gravitación para estudiar los fenómenos cuánticos propios de los agujeros negros, ya que dejan traslucir las propiedades del espacio-tiempo a escalas muy pequeñas; el estudio de las propiedades cuánticas de los agujeros negros constituye un acicate para los físicos que intentan unificar la relatividad general y la mecánica cuántica. Frente a las tenaces dificultades, algunos han decidido sacar partido de las analogías entre la propagación de la luz y la del sonido en un fluido, que puede domeñarse mejor. Sus trabajos dan a entender que a distancias muy pequeñas el espacio-tiempo quizá se comporte como un fluido material. De resultar cierto, constituiría un irónico vuelco de la situación, pues la noción de éter quedaría de alguna manera rehabilitada, tras 100 años de abandono.

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