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XIX Verano de la Investigación Científica y Tecnológica del Pacífico
HOYOS NEGROS: UNA REVISIÓN CONCEPTUAL
Tzitzi Ollin Granados Soto y Juan Carlos Morales Estevez, Centro de Estudios Científicos y
Tecnológicos No. 7 “Cuauhtémoc”, [email protected], [email protected],
Asesor: Oscar Gerardo Loaiza Brito, Universidad de Guanajuato, [email protected]
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
La velocidad de escape, es la velocidad mínima que se necesita para que un cuerpo
escape del campo gravitacional de un astro. Ésta depende del radio y la masa del
astro y de la constante de gravitación universal. Si la masa aumenta o el radio
disminuye, la velocidad aumenta. Si imaginamos que la velocidad de escape es
igual a la velocidad de la luz estaríamos hablando de un cuerpo oscuro. Pero eso
nos lleva a la siguiente cuestión: ¿Es posible viajar más rápido que la velocidad de
la luz? Para ello es necesario el estudio de la Teoría de la Relatividad y la posible
existencia de cuerpos oscuros relativistas.
METODOLOGÍA
Con el objetivo de comprender la naturaleza de los cuerpos oscuros en condiciones
de alta gravedad, fue necesario estudiar las bases de la Teoría de relatividad
especial, propuesta principalmente por Albert Einstein, y su generalización a
sistemas gravitacionales (Teoría General). Dentro de la primera existen dos
postulados: 1) Las leyes que rigen los fenómenos físicos son idénticas en todos los
sistemas de referencia inerciales y 2) la velocidad de la luz en el vacío es una
constante universal, independiente de todo movimiento relativo entre la fuente y el
observador, suprimiendo con ello la idea de que el tiempo es absoluto. Como
resultado de ello, se tienen tres efectos principales: 1) la contracción de Lorentz, 2)
Dilatación del tiempo y 3) Una partícula con masa no puede viajar más rápido que
la luz. Con el estudio de la relatividad especial podemos responder a la pregunta de
inicio y decir que es imposible escapar de un cuerpo oscuro, ya que no es posible
viajar más rápido que la luz. Sin embargo en esta teoría relativista no toma en cuenta
la gravedad, por lo que se necesita estudiar una teoría que la incluya. En relatividad
general existen cuerpos masivos y, dado que la velocidad de la luz es máxima, no
podemos escapar de los cuerpos oscuros llamados Hoyos Negros.
CONCLUSIONES
Los Hoyos Negros son soluciones de la Teoría de la Relatividad General, que
describen objetos masivos, con un Horizonte de eventos, que es una barrera que
está alrededor del Hoyo Negro. Si se está fuera del hoyo negro el tiempo que mida
un observador será más lento comparado con algún otro observador que esté lejos
de él. Si se llegara a rebasar este horizonte de eventos todo se colapsaría, sin
importar a qué velocidad vaya, hacia la singularidad del Hoyo Negro.
© Programa Interinstitucional para el Fortalecimiento de la Investigación y el Posgrado del
Pacífico
Agosto 2014