{"id":22880,"date":"2025-03-25T07:19:53","date_gmt":"2025-03-25T06:19:53","guid":{"rendered":"https:\/\/www.rasc.es\/blogacademia\/?p=22880"},"modified":"2025-11-04T19:04:59","modified_gmt":"2025-11-04T18:04:59","slug":"descubriendo-los-agujeros-negros","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.rasc.es\/blogacademia\/?p=22880","title":{"rendered":"Descubriendo los agujeros negros"},"content":{"rendered":"<p>La relatividad general establece que la gravitaci\u00f3n es una consecuencia de la geometr\u00eda del espacio\/tiempo \u2013esto es, de la forma de medir las distancias entre sucesos que ocurren en el universo\u2013, y esta geometr\u00eda, a su vez, viene determinada por el contenido en materia o energ\u00eda, seg\u00fan describen las ecuaciones que Einstein tan fatigosamente acab\u00f3 de descubrir en noviembre de 1915. Ahora bien, una cosa es tener las ecuaciones y otra muy distinta saber resolverlas. Y Einstein no sab\u00eda. Para la explicaci\u00f3n del movimiento del perihelio de Mercurio o la curvatura de la luz, Einstein hab\u00eda logrado una resoluci\u00f3n aproximada correspondiente a una distribuci\u00f3n sencilla de materia, suficiente para sus prop\u00f3sitos. El caso correspond\u00eda a un cuerpo sin rotaci\u00f3n ni carga y con simetr\u00eda esf\u00e9rica \u2013para efectos de aproximaci\u00f3n, es asimilable al Sol y otras estrellas\u2013.<\/p>\n<figure id=\"attachment_22881\" aria-describedby=\"caption-attachment-22881\" style=\"width: 149px\" class=\"wp-caption alignleft\"><img decoding=\"async\" class=\"wp-image-22881\" src=\"http:\/\/www.rasc.es\/blogacademia\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/Schwarzschild-255x300.jpg\" alt=\"\" width=\"149\" height=\"175\" srcset=\"https:\/\/www.rasc.es\/blogacademia\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/Schwarzschild-255x300.jpg 255w, https:\/\/www.rasc.es\/blogacademia\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/Schwarzschild-768x903.jpg 768w, https:\/\/www.rasc.es\/blogacademia\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/Schwarzschild.jpg 805w\" sizes=\"(max-width: 149px) 100vw, 149px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-22881\" class=\"wp-caption-text\">Karl Schwarzschild (1873-1916)<\/figcaption><\/figure>\n<p>Casi a la par que Einstein hac\u00eda esos c\u00e1lculos, Karl Schwarzschild, director del observatorio astron\u00f3mico de Postdam, logr\u00f3 dar con una soluci\u00f3n exacta para ese caso. A finales de 1915, Einstein recib\u00eda la soluci\u00f3n de Schwarzschild con alborozo: \u00abNunca pens\u00e9 que se pudiera formular la soluci\u00f3n exacta del problema de forma tan simple. Me gust\u00f3 mucho el tratamiento matem\u00e1tico que le ha dado al asunto. El jueves presentar\u00e9 el trabajo a la Academia con unas pocas l\u00edneas m\u00edas a manera de introducci\u00f3n\u00bb. Schwarzschild estaba entonces en el frente ruso donde serv\u00eda en artiller\u00eda como voluntario desde el inicio de la primera guerra mundial: \u00abComo ve, la guerra me trata con amabilidad, porque a pesar de la dureza del fuego de las bater\u00edas, me ha permitido una escapada por el territorio de sus ideas\u00bb. Fue una escapada corta, porque a consecuencia de una rara enfermedad contra\u00edda en el frente, Schwarzschild muri\u00f3 en mayo de 1916.<\/p>\n<p>A pesar de su regocijo inicial, la soluci\u00f3n de Schwarzschild no acab\u00f3 de gustar a Einstein; ten\u00eda unas implicaciones f\u00edsicas tan raras que el padre de la relatividad pens\u00f3 que nunca podr\u00edan darse en el universo. Hoy estamos convencidos de que Einstein se equivoc\u00f3.<\/p>\n<p>La soluci\u00f3n de Schwarzschild describ\u00eda de manera exacta c\u00f3mo se curva el espacio dentro y fuera de un cuerpo celeste esf\u00e9rico, inm\u00f3vil, sin carga el\u00e9ctrica y homog\u00e9neo \u2013una especie de estrella idealizada\u2013. Lo que incomodaba a Einstein fue lo siguiente: hay un radio cr\u00edtico para estrellas con una determinada cantidad de materia, que Schwarzschild calcul\u00f3 de manera exacta y que ahora lleva su nombre, de manera que, si el radio de la estrella es m\u00e1s peque\u00f1o que el cr\u00edtico, entonces la curvatura del espacio\/tiempo parece hacerse infinita tanto en el centro de la estrella como en los puntos situados a la distancia marcada por el radio de Schwarzschild. M\u00e1s adelante se mostrar\u00eda que esto \u00faltimo es evitable \u2013era consecuencia del punto de observaci\u00f3n que Schwarzschild hab\u00eda elegido para describir la soluci\u00f3n\u2013, pero no as\u00ed lo que ocurre en el centro de la estrella. Para una estrella que por colapso gravitatorio se contraiga lo suficiente \u2013por ejemplo, si toda la masa solar se contrajera en un radio menor que tres quil\u00f3metros, o la de la Tierra en un radio menor que un cent\u00edmetro\u2013, el radio de Schwarzschild establece una frontera, una especie de membrana semipermeable, que permite entrar pero impide salir a nada de lo que haya entrado, ya sea materia o energ\u00eda. As\u00ed, la luz o cualquier otro tipo de onda electromagn\u00e9tica que se haya acercado m\u00e1s all\u00e1 de esa frontera no puede regresar: el radio de Schwarzschild marca un horizonte fuera del cual no se puede ver lo que ocurre en el interior; a la esfera determinada por el radio de Schwarzschild se le llama por eso \u00abhorizonte de sucesos\u00bb. Pero hay algo m\u00e1s sorprendente todav\u00eda, la soluci\u00f3n de Schwarzschild nos dice que, salvo el centro, no hay nada dentro de ese horizonte de sucesos, pues todo lo que lo traspasa se dirige inexorablemente a ese centro, pero no sabemos lo que ocurre cuando lo alcanza pues en el centro la soluci\u00f3n se ha vuelto loca y es incapaz ya de darnos ninguna explicaci\u00f3n de lo que all\u00ed sucede. Es natural que esta situaci\u00f3n no le gustara a Einstein, pues aunque la teor\u00eda de la relatividad general es capaz de explicar lo que ocurre fuera y dentro del horizonte, se muestra impotente para dar cuenta de lo que sucede en el centro.<\/p>\n<p>Andando el tiempo, a estos nuevos personajes del cosmos se les llam\u00f3 \u00abagujeros negros\u00bb, y tan inc\u00f3modo se mostr\u00f3 Einstein con ellos que varias veces crey\u00f3, err\u00f3neamente, haber demostrado que su existencia era f\u00edsicamente imposible.<\/p>\n<p>La relatividad general de Einstein estuvo varias d\u00e9cadas fuera de la corriente principal de la f\u00edsica del siglo XX, eclipsada por el \u00edmpetu de la f\u00edsica cu\u00e1ntica, la f\u00edsica de part\u00edculas y altas energ\u00edas, y sus aplicaciones a la energ\u00eda y al armamento nuclear. Hasta casi una d\u00e9cada despu\u00e9s de concluida la segunda guerra mundial no se retom\u00f3 su desarrollo, tanto en occidente como en la Uni\u00f3n Sovi\u00e9tica; el est\u00edmulo provino, aunque no solamente, de las aportaciones de la teor\u00eda de Einstein al desarrollo cosmol\u00f3gico. Los agujeros negros se convirtieron entonces en protagonistas de buena parte de los estudios y resultados. Su car\u00e1cter ex\u00f3tico, lo sugerente del nombre con que John Wheeler los bautiz\u00f3 en 1968, y su inclusi\u00f3n en series de culto de la ciencia ficci\u00f3n, como <em>Star Trek<\/em> \u2013iniciada en 1966\u2013, hicieron entrar a los agujeros negros en el imaginario colectivo de la humanidad.<\/p>\n<p>Como ha ocurrido con much\u00edsimos otros objetos f\u00edsicos \u2013ondas electromagn\u00e9ticas, antimateria, etc.\u2013, los agujeros negros comenzaron siendo un objeto matem\u00e1tico, un fruto m\u00e1s de las ecuaciones que rigen los modelos cient\u00edficos de la naturaleza. Esas ecuaciones, su tratamiento matem\u00e1tico y su posterior interpretaci\u00f3n f\u00edsica sugirieron la posible existencia real de tales objetos \u2013adem\u00e1s de su et\u00e9rea y plat\u00f3nica existencia matem\u00e1tica\u2013. En muchos casos, la b\u00fasqueda de esos objetos ha supuesto un importante impulso para la f\u00edsica experimental, la tecnolog\u00eda o la astronom\u00eda de observaci\u00f3n. Tal es el caso de los agujeros negros. Primero fueron estudiados te\u00f3ricamente por f\u00edsicos interesados en la relatividad general, astrof\u00edsicos y, tambi\u00e9n, expertos en mec\u00e1nica cu\u00e1ntica; el inter\u00e9s de estos \u00faltimos por los agujeros negros deviene de que pronto se acab\u00f3 teniendo la seguridad de que ser\u00e1 necesaria una teor\u00eda cu\u00e1ntica de la gravedad para entender qu\u00e9 ocurre en el centro de un agujero negro \u2013por teor\u00eda cu\u00e1ntica de la gravedad se entiende la combinaci\u00f3n de mec\u00e1nica cu\u00e1ntica y gravedad que los f\u00edsicos a\u00fan hoy tratan de desarrollar, sin que el \u00e9xito les haya sonre\u00eddo todav\u00eda\u2013. Pero, despu\u00e9s, los agujeros negros fueron buscados en el firmamento por astr\u00f3nomos y cosm\u00f3logos, usando no s\u00f3lo telescopios \u00f3pticos, sino tambi\u00e9n de rayos X, radiotelescopios y otras t\u00e9cnicas de observaci\u00f3n desarrolladas desde mediados del siglo XX.<\/p>\n<figure id=\"attachment_22882\" aria-describedby=\"caption-attachment-22882\" style=\"width: 220px\" class=\"wp-caption alignright\"><img decoding=\"async\" class=\"wp-image-22882 size-full\" src=\"http:\/\/www.rasc.es\/blogacademia\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/EHT_Saggitarius_A_black_hole.tif.jpg\" alt=\"\" width=\"220\" height=\"220\" srcset=\"https:\/\/www.rasc.es\/blogacademia\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/EHT_Saggitarius_A_black_hole.tif.jpg 220w, https:\/\/www.rasc.es\/blogacademia\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/EHT_Saggitarius_A_black_hole.tif-150x150.jpg 150w\" sizes=\"(max-width: 220px) 100vw, 220px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-22882\" class=\"wp-caption-text\">Gases en el borde del horizonte de sucesos de Sagitario-A, un agujero negro en el centro de la V\u00eda L\u00e1ctea<\/figcaption><\/figure>\n<p>No hay por tanto que olvidar que los agujeros negros son hoy por hoy objetos mayormente te\u00f3ricos, fruto adem\u00e1s de unas teor\u00edas que encuentran sus l\u00edmites precisamente con ellos, por lo que no ser\u00e1 extra\u00f1o que propiedades que damos ahora por establecidas tengan que ser modificadas conforme se vaya desarrollando la gravedad cu\u00e1ntica, o para adaptarse a los datos observacionales. A pesar de que s\u00f3lo hay evidencias indirectas de la existencia de agujeros negros \u2013evidencias muy s\u00f3lidas, que incluso incluyen fotograf\u00edas de los gases en el borde del horizonte de sucesos de algunos agujeros negros, pero no cien por cien concluyentes\u2013, la mayor parte de cosm\u00f3logos, astrof\u00edsicos y f\u00edsicos te\u00f3ricos est\u00e1n convencidos de que son objetos reales que, adem\u00e1s, tienen influencia significativa en el desarrollo de las galaxias y el destino final del universo. Aunque quiz\u00e1 no convenga olvidar la demoledora frase del astrof\u00edsico ruso Lev Landau: \u00abLos cosm\u00f3logos con frecuencia se equivocan, pero nunca dudan\u00bb.<\/p>\n<p><strong>Referencias<\/strong><\/p>\n<p>Antonio J. Dur\u00e1n, <em>El universo sobre nosotros,<\/em> Cr\u00edtica, Barcelona, 2015.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>La relatividad general establece que la gravitaci\u00f3n es una consecuencia de la geometr\u00eda del espacio\/tiempo \u2013esto es, de la forma de medir las distancias entre sucesos que ocurren en el universo\u2013, y esta geometr\u00eda, a su vez, viene determinada por el contenido en materia o energ\u00eda, seg\u00fan describen las ecuaciones que Einstein tan fatigosamente acab\u00f3 [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":6,"featured_media":22432,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_uag_custom_page_level_css":"","site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"default","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","theme-transparent-header-meta":"default","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"set","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""}},"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":""},"categories":[2800],"tags":[],"ppma_author":[2815],"class_list":["post-22880","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-materia"],"jetpack_featured_media_url":"https:\/\/www.rasc.es\/blogacademia\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/materia.jpg","uagb_featured_image_src":{"full":["https:\/\/www.rasc.es\/blogacademia\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/materia.jpg",800,537,false],"thumbnail":["https:\/\/www.rasc.es\/blogacademia\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/materia-150x150.jpg",150,150,true],"medium":["https:\/\/www.rasc.es\/blogacademia\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/materia-300x201.jpg",300,201,true],"medium_large":["https:\/\/www.rasc.es\/blogacademia\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/materia-768x516.jpg",768,516,true],"large":["https:\/\/www.rasc.es\/blogacademia\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/materia.jpg",800,537,false],"1536x1536":["https:\/\/www.rasc.es\/blogacademia\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/materia.jpg",800,537,false],"2048x2048":["https:\/\/www.rasc.es\/blogacademia\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/materia.jpg",800,537,false],"bdpp-medium":["https:\/\/www.rasc.es\/blogacademia\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/materia.jpg",640,430,false]},"uagb_author_info":{"display_name":"Antonio J. 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