20 marzo, 2012

Un ciego en un cuarto oscuro buscando un agujero negro que no está ahí

No hay nada que ver aquí. ¡Circule!


16 de Marzo de 2012
Schmidt et al. escribieron el artículo "Formation of the Black Hole in Nova Scorpii", The Astrophysical Journal, 567:491-502, 2002 March 1. 


Nota del editor: Se han escrito muchos artículos de Imágenes del Día (TPOD - Top Picture of The Day) acerca de los problemas con los llamados "agujeros negros". Este artículo de Stephen J. Crothers trata el tema con mayor profundidad.


Todas las presuntas "soluciones de agujero negro" a las ecuaciones del campo de Einstein pertenecen a un universo que contiene solo una masa, a saber, la masa del mismo agujero negro, por construcción matemática. No hay soluciones conocidas a las ecuaciones del campo para dos o más agujeros negros y no hay un teorema de existencia por el cual se pueda siquiera afirmar que las ecuaciones del campo contienen soluciones latentes para dos o más agujeros negros.

En el modelo y el análisis de Nova Scorpii, los autores han aplicado sin darse cuenta el Principio de Superposición donde no se puede aplicar el Principio de Superposición. En la teoría de la gravedad de Newton el Principio de Superposición es aplicable y por lo tanto uno sencillamente puede apilar masas a voluntad, aunque la interacción gravitacional de esas masas pronto se vuelve intratable.

En la teoría de Einstein, el campo gravitatorio, manifiesto en la curvatura del espaciotiempo, se acopla a sus fuentes por las ecuaciones del campo, siendo descritas las fuentes por un tensor energía-impulso apropiado, y por lo tanto, el Principio de Superposición no se puede aplicar. Esto significa que uno no puede sencillamente apilar masas en cualquier espaciotiempo dado, porque las ecuaciones del campo deben ser resueltas para cada una de las configuraciones de materia propuestas.

En el modelo propuesto para Nova Scorpii no ha hecho esto. Por ejemplo, ¿En qué tensor de energía-impulso se basan para el sistema binario cercano de agujeros negros, y por lo tanto, en qué soluciones de las ecuaciones del campo se basan para este sistema binario? De hecho, no hay un conjunto de ecuaciones del campo conocidas para el modelo propuesto por los autores para Nova Scorpii.

El modelo de los autores empieza con un universo Newtoniano y termina con un universo no-Newtoniano, manifestándose como una inadvertida mezcla de dos teorías diferentes e incompatibles, por medio de una aplicación inapropiada del Principio de Superposición; un universo Newtoniano que contiene una entidad no-Newtoniana (un agujero negro), lo que es imposible; o a la inversa, un universo Relativista que contiene masas adicionales además de la del agujero negro, lo que también es imposible, como muestran los dos primeros párrafos.

Debido a lo anterior, uno no puede, por analogía con la teoría gravitatoria de Newton, afirmar que los agujeros negros pueden existir en multitud, fusionarse o colisionar, o que un agujero negro puede formar parte de un sistema binario.

Según Einstein, su Principio de Equivalencia, y su Relatividad Especial deben ser válidos en regiones suficientemente pequeñas de su campo gravitatorio y esas regiones pueden situarse en cualquier lugar del campo gravitatorio. Un cálculo simple demuestra que la Relatividad Especial prohibe densidades infinitas. Por lo tanto la Relatividad Especial prohibe las singularidades de masa puntual infinitamente densas, sin importar como, presuntamente, se formaron. Merece la pena destacar que las singularidades de masa puntual infinitamente densas se dan en la teoría gravitatoria de Newton también; son simplemente los "centros de masas". Pero un centro de masas no es un objeto físico -- es un artificio matemático, nada más. En el caso de un agujero negro, se afirma que la singularidad de masa puntual infinitamente densa es un objeto real.

El artículo en cuestión no especifica claramente qué tipo de agujero negro se formó supuestamente en Nova Scorpii. La rúbrica del agujero negro más simple, esté o no rotando, es una singularidad de masa puntual infinitamente densa y un horizonte de sucesos. Ahora bien, es un hecho irrefutable que nadie ha encontrado jamás una singularidad de masa puntual infinitamente densa o un horizonte de sucesos, y por lo tanto nadie jamás ha encontrado con seguridad un agujero negro. Esto no es sorprendente debido a los párrafos del primero al quinto. Además, todos los informes de agujeros negros que se encuentran en multitud son pensamientos ilusorios debido a aplicaciones incorrectas del Principio de Superposición.

La supuesta "solución de Schwarzschild" en la que se fundamenta principalmente la teoría de los agujeros negros no es en absoluto la solución de Schwarzschild en realidad. La verdadera solución de Schwarzschild prohibe el agujero negro. Una puede confirmar esto fácilmente leyendo el artículo original de Schwarzschild sobre el tema [1].
Desafortunadamente, la mayoría de los astrónomos y astrofísicos ignoran por completo el verdadero artículo de Schwarzschild porque ha sido enterrado y casi por completo olvidado en la literatura, y la métrica que lleva su nombre ha sido por lo tanto asociada a él incorrectamente. La "solución de Schwarzschild" se debe a David Hilbert y es una corrupción de la solución original de Schwarzschild. Es la corrupción de Hilbert la que engendra incorrectamente el agujero negro, como señaló el difunto físico teórico americano Dr. Leonard S. Abram [2].

Por otra parte, el tercer párrafo de arriba plantea otros inconvenientes interesantes y relevantes. Los científicos afirman frecuentemente que la velocidad de escape de un agujero negro es la de la luz en el vacío y que nada, ni siquiera la luz, puede escapar[N. del T: adquirir la velocidad de escape] del agujero negro. De hecho, de acuerdo con algunos científicos, nada, ni siquiera la luz, puede abandonar[N. del T: traspasar el horizonte de sucesos desde dentro a fuera] el agujero negro. Pero hay un serio problema con estas afirmaciones. Si la velocidad de escape de un agujero negro es la de la luz en el vacío, entonces la luz, por un lado, puede escapar. Pero por otro lado, se dice que la luz no puede abandonar el agujero negro; con lo cual el agujero negro no tiene velocidad de escape. Si la velocidad de escape de un agujero negro es la de la luz en el vacío, no sólo la luz puede escapar y no escapar, sino que los objetos materiales pueden abandonar el horizonte de sucesos, pero no escapar, a pesar de que, de acuerdo con la Teoría Especial de la Relatividad, solo pueden tener velocidades menores a la de la luz en el vacío. Esto simplemente significa que si un agujero negro tiene una velocidad de escape, entonces los objetos materiales podrían de hecho abandonar el agujero negro y finalmente pararse y caer de nuevo al agujero negro, tal como lo hace una pelota lanzada al aire aquí en la Tierra con una velocidad inicial menor que la velocidad de escape de la Tierra. De modo que las propiedades del supuesto horizonte de sucesos del agujero negro son irremisiblemente contradictorias.

Se ha convertido en un lugar común en la literatura, y en los libros de texto para estudiantes, afirmar que la teoría de Newton predice la existencia de un tipo de agujero negro. Pero el agujero negro no lo predice tampoco la teoría de la gravedad de Newton, a pesar de las afirmaciones de los científicos astrofísicos de que el cuerpo oscuro de Michell-Laplace es un tipo de agujero negro. El cuerpo oscuro de Michell-Laplace tiene una velocidad de escape, mientras que el agujero negro no tiene velocidad de escape; no requiere que halla un colapso gravitacional irresistible, mientras que el agujero negro lo requiere; no tiene una singularidad de masa puntual infinitamente densa, mientras que el agujero negro la tiene; no tiene horizonte de sucesos, mientras que el agujero negro lo tiene; siempre hay una clase de observadores que puede ver el cuerpo oscuro (como señaló el difunto astrónomo británico G.C. McVittie), mientras que no hay ninguna clase de observadores que pueda ver el agujero negro; el cuerpo oscuro de Michell-Laplace puede persistir en un espacio que contiene otras masas e interactuar con esas masas, mientras que el espaciotiempo de un agujero negro está desprovisto de masas distintas del agujero negro mismo, por construcción matemática, y por lo tanto no puede interactuar con otras masas.

Por lo tanto el cuerpo negro de Michell-Laplace no tiene las características del supuesto agujero negro y por lo tanto no es un agujero negro. Además, la velocidad de escape es un concepto para dos cuerpos; un cuerpo escapa de otro cuerpo. Como se señaló más arriba, no hay soluciones conocidas a las ecuaciones del campo de Einstein para dos o más cuerpos ni un teorema de existencia por el cual se pueda aseverar que sus ecuaciones de campo contienen soluciones latentes para dos o más masas. Una prueba muy simple de que el cuerpo oscuro de Michell-Laplace no es un agujero negro fue dada por G.C. McVuttue (The Observatory, 1978)[3].

Stephen J. Crothers

Astrophysics,
Alpha Institute for Advanced Studies

Traducción de Roberto Conde.

Original en thunderbolts.info

Referencias:

[1] Schwarzschild, K., On the Gravitational Field of a Point Mass According to Einstein’s Theory, Sitzungsber. Preuss. Akad. Wiss., Phys. Math. Kl. 1916, 189.
www.sjcrothers.plasmaresources.com/schwarzschild.pdf

[2] Abrams, L. S., Black Holes: The Legacy of Hilbert’s Error, Can. J. Phys. 67 (1989) 919,www.sjcrothers.plasmaresources.com/Abrams1989.pdf

[3] McVittie, G. C., Laplace’s Alleged ‘Black Hole’, Observatory, v.98, pp.272-274, December 1978.


[Nota del traductor: El título parece hacer referencia a una frase célebre de origen incierto:"Like blind man in a dark room looking for a black hat which isn't there.", que traducida al español, sería "Como un ciego en un cuarto oscuro buscando un sombrero negro que no está ahí." ]