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En 1974 para la estupefacci�n general, Stephen Hawking demostraba que los agujeros negros no eran tales si se ten�a en cuenta los efectos de la mec�nica cu�ntica. Sin embargo, la radiaci�n Hawking de los agujeros negros no siempre ha sido detectada e incertidumbres te�ricas quedan en el aire. Consiguiendo simular el horizonte de los agujeros negros en una fibra �ptica los investigadores piensan observar el an�logo de esta radiaci�n dentro de poco tiempo.

Procurando probar que no se pod�a asociar una entrop�a a un agujero negro como se propon�a Jacob Bekenstein, Stephen Hawking hizo su famoso descubrimiento que le hizo mundialmente c�lebre. Bekenstein ten�a raz�n de hecho y, cuando se aplica la teor�a de los campos cu�nticos en el espacio tiempo curvado sobre un agujero negro, encontramos que �ste debe irradiar como un cuerpo negro con una temperatura inversamente proporcional a la masa del agujero negro.

Desgraciadamente, esta temperatura est� por debajo de la de la radiaci�n f�sil en el caso de los agujeros negros estelares, sin hablar de los agujeros negros gal�cticos que, en lugar de pesar varias veces la masa del Sol como los precedentes, son miles de millones de veces m�s pesados. �As�, no s�lo la radiaci�n de estos agujeros negros es incre�blemente d�bil sino que su temperatura es m�s baja que la de la radiaci�n de fondo c�smica estudiada finamente por WMap, y absorben la radiaci�n (del fondo c�smico) en vez de emitirla!

Con reservas, la radiaci�n Hawking existe por supuesto... Entonces, hasta parece inevitable cuando se procura hacer compatible la relatividad general, la termodin�mica y la mec�nica cu�ntica, existen muchas zonas oscuras en la derivaci�n te�rica de este tema.

De la misma forma que los investigadores pueden simular el comportamiento hidrodin�mico de los flujos de aire alrededor de una maqueta, o la generaci�n del campo magn�tico de la Tierra en laboratorio con el experimento VKS, ser�a del mayor inter�s poder simular un agujero negro por un fen�meno f�sico f�cil de observar en el laboratorio y que descansar�a en ecuaciones matem�ticas an�logas a las que describen un agujero negro y la radiaci�n Hawking.

Construir el an�logo de un agujero negro.

Esta estrategia ya fue propuesta hace mucho tiempo por William Unruh que en 1981, demostraba que un flujo supers�nico pod�a te�ricamente reproducir el an�logo del horizonte de un agujero negro y que una especie de radiaci�n Hawking emanar�a en forma de cuanto de ondas sonoras.

Para hacerse una idea de esta situaci�n, recordemos que un agujero negro no est� definido por la existencia de una singularidad sino por la de un horizonte que rodea una regi�n del espacio y lo a�sla completamente de toda comunicaci�n hacia el exterior (una se�al que abandonara esta regi�n deber�a sobrepasar la velocidad de la luz).

En un flujo de aire supers�nico en una tobera, puede existir una regi�n del fluido de la cual ninguna onda ac�stica pueda salir, precisamente a causa de la velocidad supers�nica de los flujos. Considerando la velocidad del sonido como an�loga de la velocidad de la luz, obtenemos condiciones que se parecen a los de un agujero negro.

Podemos aplicar a la ecuaci�n del sonido las reglas de la mec�nica cu�ntica, como a la ecuaci�n de la luz que se le parece mucho. Resultan entonces cuantos de energ�a s�nica an�logos a los cuantos de luz que son los fotones. As� como se trata aqu� de sonido, hablaremos de fonones y, en lugar de tener un agujero negro, tendremos un agujero sordo (podemos hablar tambi�n de agujero negro ac�stico), susceptible de emitir una radiaci�n s�nica de cuerpo negro.

Todo ocurre entonces como en un agujero negro y si se traza un diagrama de espacio tiempo, como el de la imagen anterior, el agujero sordo puede verse como una zona rodeada de un horizonte (regi�n gris) con pares de fonones-anti fonones que aparecen y desaparecen por fluctuaciones alrededor del horizonte.

Uno de los fonones se dirigir� hacia el horizonte y, penetrando dentro del agujero sordo, no podr� salir de el, el otro dejar� entonces la vecindad del horizonte para ser eventualmente absorbido por un captador a lo lejos.

Otras analog�as hidrodin�micas son esclarecedores y merecen la pena de ser mencionadas. La m�s c�lebre es la de la cascada poblada de peces que pueden desplazarse con una velocidad m�xima c.

Si se considera la velocidad v del derrame de agua, �sta aumenta a medida que se acerca a la cascada, que puede ser vista como la singularidad en el seno de la soluci�n cl�sica de Schwarzschild que describe un agujero negro. Cuando la velocidad v sobrepasa la velocidad m�xima c de los peces, poco antes llegar a la cascada, conseguimos un horizonte de no vuelta para los peces m�s all� del cual no pueden escaparse, y acabar�n inevitablemente por caer en la cascada.

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