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La Universidad de Michigan descubre qué hay dentro de un agujero negro

Los resultados aportan conocimiento del universo y sientan las bases para futuras investigaciones sobre física cuántica

La Universidad de Michigan descubre qué hay dentro de un agujero negro

La Universidad de Michigan descubre que hay dentro de un agujero negro. | (Canva)

Un equipo de científicos de la Universidad de Michigan, liderado por el físico Enrico Rinaldi, ha dado un paso más en hacia el conocimiento de la composición de los agujeros negros. Y es que estas entidades cósmicas, han supuesto un enigma que han fascinado a la comunidad científica durante décadas.

Por eso, gracias al uso de tecnologías avanzadas como la computación cuántica, los investigadores han desarrollado un modelo matemático que ofrece una visión detallada del posible estado cuántico en el interior de un agujero negro, revelando aspectos inéditos sobre su estructura.

Agujero negro: (Canva)
Agujero negro: (Canva)

¿Quién lidera el estudio y cuál es su objetivo?

El estudio liderado por Enrico Rinaldi y su equipo en la Universidad de Michigan marca un hito en la exploración de los agujeros negros. Puesto que, han logrado su objetivo, algo impensable hasta el momento, desentrañar aspectos fundamentales de la estructura interna de estos objetos cósmicos.

Los resultados obtenidos tras el estudio no solo amplían nuestro conocimiento del universo, sino que también sientan las bases para futuras investigaciones sobre física cuántica y nos acerca cada vez más a los secretos más profundos del cosmos.

El eterno enigma de los agujeros negros

Los agujeros negros son regiones del espacio donde la gravedad es tan intensa que nada, ni siquiera la luz, puede escapar de su atracción. Se forman a partir del colapso gravitacional de estrellas masivas y representan uno de los fenómenos más extremos y menos comprendidos del universo hasta ahora.

A pesar de los avances en la astrofísica, el interior de los agujeros negros ha sido un enigma, ya que su naturaleza, en constante movimiento, impide la observación directa con la tecnología desarrollada hasta el momento.

El descubrimiento de la teoría holográfica

El estudio que ha llevado a cabo el equipo de astrofísicos liderado por Rinaldi, se basa en la teoría holográfica, que propone una dualidad entre las leyes de la física de partículas y la gravedad, sugiriendo que, aunque operan en dimensiones diferentes, son equivalentes.

Así han comprobado que en el interior de un agujero negro la gravedad existe en tres dimensiones dentro de su geometría, mientras que la física de partículas reside en su superficie bidimensional, similar a un disco plano. Esta dualidad implica que la información contenida en el volumen tridimensional del agujero negro podría estar codificada de manera análoga a un holograma.

Tecnología utilizada para el descubrimiento

Para desentrañar la estructura interna de los agujeros negros, el equipo de Rinaldi empleó herramientas de vanguardia. Como ordenadores cuánticos para procesar enormes cantidades de datos y resolver problemas complejos, gracias a éstos los investigadores simularon el comportamiento de partículas cuánticas en el interior de los agujeros negros.

Además, utilizando técnicas de inteligencia artificial, como redes neuronales profundas, el equipo analizó patrones en los datos obtenidos, optimizando los modelos matemáticos que describen el estado cuántico del agujero negro.

Modelos matriciales para simular el interior de los agujeros negros

La optimización de circuitos cuánticos gracias a los modelos matriciales fue esencial para ajustar el modelo hasta obtener una configuración estable que pudiese reflejar el estado real de un agujero negro.

Los investigadores emplearon modelos matriciales para simular la disposición de partículas en el interior de un agujero negro, centrándose en el estado de energía más bajo, conocido como estado fundamental. Esta aproximación permitió representar las interacciones complejas de las partículas y la geometría del espacio-tiempo dentro del agujero negro.

Consecuencias del descubrimiento

Este trabajo representa un avance significativo en la búsqueda de una teoría cuántica de la gravedad, uno de los mayores desafíos de la física moderna. Al combinar la teoría holográfica con herramientas de computación cuántica y aprendizaje profundo, los científicos han proporcionado una nueva perspectiva sobre cómo podría comportarse la gravedad en el espacio-tiempo cuántico.

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Aunque aún existen limitaciones tecnológicas, estos hallazgos acercan a la comunidad científica a una comprensión más profunda de los misterios que encierran los agujeros negros.

Otros aspectos de los agujeros negros por descubrir

A medida que la tecnología avanza, especialmente en el campo de la computación cuántica y la inteligencia artificial, se espera que los modelos sean cada vez más precisos y detallados. Futuras investigaciones podrían explorar otros aspectos de los agujeros negros, como la naturaleza de la singularidad central o la dinámica de la información en el horizonte de sucesos.

Además, la aplicación de estas técnicas podría extenderse a otros fenómenos cosmológicos y contribuir al desarrollo de una teoría unificada que integre la mecánica cuántica y la relatividad general.

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