Agujeros Negros BTZ. Física perroflauta dentro!

urrako

Como dije el otro día, hoy dio una conferencia en mi facultad el físico Jorge Zanelli. Zanelli descubrió en 1993, junto a Maximo Banados y a Claudio Teitelboim, la posible existencia de agujeros negros en 3 dimensiones (2 + 1), es decir, de agujeros negros plano. La conferencia fue más ligera de lo esperado y apenas comentó nada de los BTZ.

Comenzó con una explicación básica de las leyes de la gravitación de las que se deduce la aceleración de la gravedad, la velocidad de escape, haciendo hincapié en este último concepto. A raíz de esto hizo una aproximación histórica del concepto de agujero negro dejando algunas anécdotas bastante interesantes.

En 1915 Einstein publica la Teoría de la relatividad general, concretamente en noviembre. En aquella época Einstein gozaba ya de una muy considerable reputación, y por tanto sus escritos eran seguidos con avidez por los físicos y matemáticos del momento. Bien, como sabéis en aquella época la guerra azotaba Europa, y uno de los más curiosos soldados que en ella lucharon fue Karl Schwarzschild, físico alemán. Este hombre al mes de recibir las ecuaciones de Einstein tenía ya planteadas unas soluciones para las que existía un cuerpo cuya velocidad de escape era mayor que la de la luz. Estas soluciones hay que entenderlas de una forma determinada. La relatividad general propone que es indisoluble el espacio del tiempo. La masa de un cuerpo da una geometría determinada al espacio, geometría que queda determinada también por el tiempo. Esta concepción generaba en unos casos particulares una singularidad que resolvió Schwarzschild (soluciones de Schwarzschild) en las que esa singularidad quedaba definida por, como ya he dicho, un cuerpo con una velocidad de esape de él superior a la de la luz, daba a raíz de esto una región en la que no había posibilidad de ver qué ocurría.

Bien, todo esto ocurría a finales de 1915. A principios de 1916, es cuando le envía desde el frente ruso una carta a Einstein con estas soluciones. La contestación fue algo así como que le resultaba sorpresivo que alguien hubiese encontrado tan pronto una solución a sus ecuaciones pero que él no creía (y tampoco la comunidad científica) que fuese muy real, calificándola de preciosa curiosidad matemática pero carente de interés físico. Poco después moría Schwarzschild en el fente.

Hasta mucho tiempo después no se retomó la idea de agujero negro. Poco a poco han ido apareciendo nuevos hechos que se pueden explicar mediante el concepto de agujero negro. Los agujeros negros se definen usualmente mediante 3 parámetros: su masa (m), su carga (Q) y su velocidad angular (J ó w). Bueno, esto es lo básico sobre un agujero negro, luego vendría la violación del 2º principio de la termodinámica y cosas así.

Resulta que en 1993 Zanelli, junto a Branados y a Teitelboim, escribe un paper sobre los agujeros negros en 3 dimensiones (2+1) que es rechazado por 3 referees de Physical Review. Gracias a la insistencia que mostraron consiguen una revisión y finalmente es aceptado y dado por bueno. Lo que ellos proponen con los (2+1) son una solución teórica para las ecuaciones Eisnten-Maxwell con una constante cosmológica menor que 0.

Durante unos años el paper cayó en una relativa ignorancia hasta que los teóricos de cuerdas encontraron en los BTZ, y su construcción formal, material para avanzar en lo suyo. Por ejemplo tomando las soluciones de un BTZ que dan sistemas termodinámicos con 2 horizontes se ha establecido relación con otros sistemas de la teoría de cuerdas. Hay otros cuantos ejemplos por la web. No hay más que poner string theory and btz black holes y profit! xD

Como curiosidad, se considera posible construir un (2+1) en la superficie de un superfluido, aunque estrictamente no sería un agujero negro.

Gracias a esto la popularidad de los BTZ y de sus decubridores aumentó notablemente. Volviendo a mi experiencia sobre la conferencia; fue sencilla (aunque sabíamos que sería en tono divulgativo, al estar en una facultad de ciencias esperábamos un poco más de chicha) pero no por ello dejó de ser intereante; llegando al final, en las preguntas, los temas más interesantes, los cuales he intentado explicar lo mejor que he podido.

Tuve además la oportunidad de hablar con Jorge Zanelli y a pesar de ser un físico de reconocido prestigio, resultó una persona muy cercana y amable en el trato. Una lástima que durara tan poco.


Varias cosas:

1) siento el tocho.

2) No me convence escribir un tocho sn concoer bien qué hay detrás de tanta palabrería pero espero que se disculpe esto. Reconozco que el no conocer bien gran parte de lo que expongo puede haberme llevado a cometer errores a la hora de explciar algo. Lo siento, lo advierto de antemano. A pesar de todo espero que a alguien le guste leerlo tanto como yo he disfrutado escribiéndolo.

3) Prometo, si alguna vez vuelvo a sentir el impulso de escribir estos tochos, ir incorporando formalismos para quienes estén interesados y para que se pueda ver que no me saco de la manga nada.

Por último decir que este thread es 100% perroflauta! xD

Edit: Acabo de revisar el texto para corregir errores macaográficos y de redacción. Mientras lo escribía estaba pensando en varias cosas respecto a él y a veces se me colaron frases juntas referidas a distintas cosas dando lugar a oraciones absurdas xD

10
Narayan-Sama

Tres cosas #1:

1) Buen post.

2)Sigue así, hay gente a la que nos gusta leer.

3) Perroflauta???

1
Zerokkk

Hombre, lo comentas muy por arriba y más que nada poniendo los hechos históricos referentes a estos agujeros negros, pero igualmente es muy interesante y con suficiente contenido como para hacerse una idea general. Buen post, te lo has currado, y gracias por cumplir con lo de decirnos algo de la entrevista esa. +1!

PD: Perroflauta???

urrako

Es una broma absurda, no intentéis encontrarle sentido xD

#3 Ya, reconozco que esa un thread muy sencillo a nivel técnico, pero es que es lo que fue la conferencia y he preferido no aventurarme con loa btz porque no tengo ni idea, está casi todo en inglés y si intento meterme en jaleo seguro que la mango xD

NeB1

malditos referees, siempre xafando articulos

T

epic fail

B

he estado este verano estudiando los agujeros negros sin cte cosmologica (schwarzschild, kerr) y con cte positiva (de sitter), cuando no este en el telefono mirare a ver q puedo aportar!

M0E

El tema hace un tiempo que me interesa bastante, y la verdad es que mi desconocimiento sobre física es ofensivo. No puedo aportar nada, pero sí estaría terriblemente agradecido a todo aquel que, siendo docto en la materia, pueda aportar algo.

Y de vez en cuando salen post acerca del tema, pero como #1 es por lo q veo de un nivel asequible, si pudiera debatirse como si el público fuera yo y 500 dummies de mi nivel, mejor que mejor : D

Ah, y si ya metemos la teoría de cuerdas de por medio, pues eureka :_

¡Al fin física para perroflautas : D!

nerkaid

#1 Muy interesante en serio, sigue así.

Deberías introducir algo de negritas y demás, siempre ayuda a no perderse ;)

mTh

#1

No hay mucho que comentar la verdad, hablar de BTZ y demás soluciones de relatividad general no tiene mucho que rascar sin entrar en formalismos. Y yo personalmente no he visto nada, ni siquiera a nivel fenomenológico, de estos cacharros.

Os dejo el artículo por si alguno se siente terriblemente osado

http://arxiv.org/abs/hep-th/9204099

Buen curro.

He estado preguntando a gente de cuerdas sobre el asunto de porque los BTZ son interesantes para ellos... y es lo que pones ahí, más o menos, hay ciertos sistemas en cuerdas que son similares en cuanto a formalismo, soluciones y fenomenología a este tipo de agujeros negros.... aunque tampoco me han podido dar muchos detalles más, no se hasta que punto es un tema "de moda" para ellos.

Por lo que he entendido, creo que el asunto es que les interesa el espacio 2+1 para supergravedad cuántica, no en sí esta solución, así que cualquier solución en ese espacio les sirve para estudiar cosas.

EDIT: Los artículos de arxiv los podeis bajar no? es que a veces los he copiado por aquí y no se si son libres o no...

Ne0x

Si quieres ver un agujero negro, págate un café y un cigarrito. El resto corre de mi cuenta.

p4l3rm0

Buen post. Nunca el término perroflauta había sido usado tan certeramente en un tema científico.

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