¿Qué simboliza la ecuación en la lápida de Stephen Hawking?

Cuando Stephen Hawking falleció el 14 de marzo de 2018, era indudablemente el científico más reconocido del mundo. A lo largo de sus 76 años, el astrofísico británico escribió innumerables artículos científicos y libros destinados al público general, además de participar en documentales y ser representado en la gran pantalla.

La esclerosis lateral amiotrófica que le fue diagnosticada a los 21 años, obligándole a vivir en una silla de ruedas y a comunicarse mediante un sofisticado sistema informático, no detuvo su brillante carrera ni su fama internacional.

Sin embargo, de todos sus logros, Hawking deseaba ser recordado por una teoría en particular, cuya fórmula está grabada en su lápida, que se encuentra en la Abadía de Westminster, a escasos pasos de las tumbas de íconos como Isaac Newton y Charles Darwin. Esta teoría es la famosa radiación de Hawking.

A siete años de su muerte, esta teoría se mantiene relevante para entender no solo el universo, sino también los enigmáticos agujeros negros. Instituciones como la NASA y el CERN están comprometidas en la investigación para detectarla.

La sorprendente revelación de Hawking

La lápida de Hawking dice: “Aquí yace lo que era mortal de Stephen Hawking (1942-2018)”. La piedra que la compone, de un color gris oscuro, está decorada con espirales que rodean una elipse y los 10 caracteres de la ecuación.

Esta ecuación refleja su propuesta de que los agujeros negros no son completamente oscuros, sino que emiten un brillo conocido como radiación de Hawking. La Abadía de Westminster, que incluso tiene a la venta postales de la lápida, explica que esta idea fue inicialmente recibida con escepticismo, incluso por el propio Hawking.

Durante las Reith Lectures de la BBC en 2016, Hawking compartió que, a principios de 1974, estaba estudiando el comportamiento de la materia cerca de un agujero negro y se sorprendió al descubrir que estos agujeros parecen emitir partículas. Su hallazgo desafiaba la noción prevalente de que nada podía escapar de un agujero negro. Tras mucho esfuerzo y reflexión, finalmente aceptó su descubrimiento como una verdad científica.

Los fundamentos de la teoría

Para entender la radiación de Hawking, es crucial conocer dos conceptos, como indica Gerardo Herrera Corral, investigador del Cinvestav y del CERN. El primero es la producción de pares, donde un fotón produce un par de partículas (una partícula y su antipartícula), que rápidamente se aniquilan, regresando a ser un fotón. Esto crea fluctuaciones de energía en el vacío.

El segundo concepto es el horizonte de eventos, la frontera que separa el interior del agujero negro del resto del universo. Una vez que algo cruza esta frontera, no puede regresar. Hawking se preguntó qué sucedería si la producción de pares ocurriera justo en el horizonte de eventos. Según su análisis, cuando esto sucede, una de las partículas puede caer en el agujero negro, mientras que la otra podría escapar, resultando en la radiación que hoy lleva su nombre y que está grabada en su lápida.

El futuro de los agujeros negros

Una de las implicaciones más sorprendentes de la radiación de Hawking es que sugiere que los agujeros negros eventualmente podrían desaparecer. Esto se debe a que la producción de pares extrae energía del agujero negro, lo que resulta en una lenta pero constante evaporación a lo largo de miles de millones de años.

La NASA estima que un agujero negro estelar tardaría muchas veces la edad actual del universo en evaporarse. Sin embargo, esto no impide que se realicen experimentos para detectar la radiación de Hawking. Uno de los esfuerzos más destacados fue el lanzamiento del telescopio Fermi en 2008, diseñado para mapear fuentes de rayos gamma, que podría captar señales de agujeros negros primordiales evaporándose.

Asimismo, en el Gran Colisionador de Hadrones del CERN se busca evidencia de la radiación emitida por micro agujeros negros creados durante colisiones.

La investigación continúa, y Stephen Hawking, aunque ya no está físicamente entre nosotros, sigue siendo una figura central en el avance del conocimiento sobre el universo y su funcionamiento.