Aquí hay dragones

Tome una masa, cualquier masa. Comprimirlo en un volumen cada vez más pequeño. A medida que sube la densidad, la gravedad cerca de su superficie va en aumento. Meterla en un pequeño volumen suficiente y la gravedad de la superficie se volverá tan fuerte que nada puede escapar, ni siquiera la luz. Exprimir cualquier cosa en un pequeño volumen suficiente en el que se convertirá en un agujero negro. La característica definitoria de un agujero negro es su horizonte de sucesos, que define el volumen de no retorno. Pero el horizonte de sucesos también marca una región donde nuestra comprensión básica de la física se rompe. Es tal vez la mayor paradoja de la astrofísica moderna.
El horizonte de sucesos de un agujero negro a menudo se define como el punto en el que la velocidad de escape es mayor que la velocidad de la luz. Resulta que la verdad es un poco más sutil. espacio de curvas de masa alrededor de ella, y por un espacio de agujero negro se curva hasta el punto en que básicamente se pliega en sí mismo. El horizonte de sucesos no marca una velocidad de escape, que marca una región que está aislada del resto del Universo hasta el fin del tiempo. Las leyes de la física conspiran para mantenerlo atrapado, y no más podían escapar de un agujero negro de lo que podía caminar hacia atrás en el tiempo.
Sin embargo, la existencia de un camino de una sola vía al olvido va en contra de los principios más básicos de la física: los fenómenos deben ser predecibles. Si se lanza una pelota de béisbol en una dirección determinada a una velocidad determinada, puede averiguar dónde se va a la tierra. Sólo determinar la velocidad inicial y la dirección de la pelota, a continuación, utilizar las leyes de la física para predecir cuál será su movimiento. La pelota no tiene ninguna opción en la materia. Una vez que salga de su mano caerá en un punto en particular. Su movimiento es determinado por las leyes físicas del universo. También podemos trabajar hacia atrás. Conociendo la velocidad y la dirección de la bola que puede calcular dónde lo fue en el pasado. Si eso es cierto, entonces saber algo sobre el Universo ahora nos permite determinar su pasado y el futuro. Pero un horizonte de sucesos rompe esa regla. Una vez que algo cruza el horizonte de eventos, todo lo que pueda saber sobre el objeto es su masa, carga y rotación. ¿Era un coche o una nave espacial? Ni idea. ¿Qué camino se tarda en entrar en el agujero negro? Ni idea. Toda esta información se supone que debemos saber sobre el objeto, parece simplemente desaparecen. Esto se conoce como la paradoja de la información.
Ahora algunos de ustedes podría señalar que la mecánica cuántica no es determinista, como una pelota de béisbol, así que tal información no se conserva después de todo. Pero resulta que la teoría cuántica hace conservar la información, simplemente conserva las probabilidades de ciertos resultados. Conocer el estado de un objeto que todavía podemos predecir lo que es probable que hacer a continuación, y lo que probablemente hizo en el pasado. Pero es posible que la teoría cuántica podría proporcionar una manera de salir de la paradoja de la información. Después de todo, Stephen Hawking demostró que la teoría cuántica permite a la materia escapar de un agujero negro a través de la radiación de Hawking. Si la materia se irradia desde un agujero negro, tal vez también permite que la información de escapar del agujero negro.
Por desgracia la teoría cuántica no es una solución fácil. la radiación de Hawking, ya que se define normalmente es completamente al azar, por lo que mientras que la materia y la energía puede escapar de un agujero negro, la información no se puede. Teóricamente se puede hacer la radiación de Hawking no aleatoria, pero hacer esto lo convierte en un intenso servidor de seguridad cerca del horizonte de sucesos. Esto va en contra del principio de equivalencia, que dice que una pequeña región del espacio alrededor de un horizonte de sucesos no debe ser diferente de una pequeña región del espacio en cualquier otro lugar. Por lo tanto tratar de resolver la paradoja de la información da lugar a otro problema conocido como la paradoja del cortafuegos.
Entonces, ¿cómo podemos resolver este problema? La respuesta corta es que no sabemos. Un montón de personas muy inteligentes han tratado de romper este problema, y ​​si bien hay algunas ideas interesantes no hay solución definitiva. Para hacer frente a este problema realmente requerirá una teoría cuántica de la gravedad, que aún no tenemos. Ha habido algunos argumentos de que el camino alrededor de la paradoja es que declaran simplemente que no pueden existir agujeros negros, pero ahora que hemos detectado ondas gravitacionales que saben que absolutamente existen.
No hay manera fácil de evitar estas paradojas, y hasta que haya, horizontes de eventos seguirá siendo un marcador claro de la gran desconocida.