Domingo, 14 de marzo de 2010
John Michell: El hombre que descubrió los agujeros negrosUn agujero negro es un volumen finito de espacio-tiempo donde la gravedad generada por una gran concentración de masa en su interior es tan fuerte que nada, ni siquiera los fotones de la luz, pueden escapar de él. Esta fascinante idea fue definida en 1969 por John Wheeler y ampliamente explicada por físicos como Stephen Hawking, George Ellis y Roger Penrose a lo largo de la década de los setenta, pero para encontrar la primera definición de un agujero negro tenemos que trasladarnos al año 1783.
Representación de un agujero negro
John Michell, un filósofo y geólogo inglés, tuvo esta fascinante idea mientras intentaba enunciar un método hipotético para definir la masa de una estrella. Michell aceptaba la teoría newtoniana de que la luz estaba compuesta de pequeñas partículas de materia y con ello, razonó que estas partículas saliendo de la superficie de una estrella verían su velocidad reducida por la fuerza gravitatoria de la propia estrella, tal y como cualquier proyectil lanzado hacia arriba lo hacen en la tierra. Pensó que midiendo la reducción de la velocidad de la luz de una estrella dada podría calcular la masa de la estrella.
Michell se preguntó cómo de grande este efecto podría ser. Suponía que cualquier proyectil necesitaría desplazarse más rápido que una determinada velocidad para escapar del campo gravitacional de la estrella. Sabía que la ‘velocidad de escape’ dependía únicamente del tamaño y la masa de la estrella por lo que se preguntó ¿Qué sucedería si la gravedad de la estrella fuera tan grande que excediera la propia velocidad de la luz? Michell se percató de que la luz caería de nuevo sobre la superficie de la estrella.
Por aquel entonces, se conocía una velocidad aproximada de la luz, que había sido definida por Ole Roemer el siglo anterior, así que fue fácil calcular para Michell que la velocidad de escape excedería la velocidad de la luz en una estrella cuando esa estrella tuviera 500 veces la masa del sol, asumiendo una densidad media similar. Al no poder la luz escapar de una estrella de ese tamaño sería invisible para el mundo exterior, siendo lo que a día de hoy llamamos agujero negro.
Michell llegó a sugerir que se podrían detectar los invisibles agujeros negros si alguno de ellos tuviera estrellas luminosas girando alrededor de ellos, y de hecho, este es uno de los métodos que los astrónomos utilizad a día de hoy para localizar agujeros negros.
Este concepto estuvo en el momento de su primera definición tan adelantado a su tiempo que causó una gran impresión en la comunidad científica, viéndose únicamente respaldado por el matemático Pierre-Simon Laplace que en 1796 explicó de nuevo este concepto en algunos de sus libros. La idea de que la luz era una sin masa que se hizo tan popular a lo largo del siglo XIX relegó esta teoría al olvido.
No sería hasta el año 1915, año en el que Einstein publicó la teoría de la relatividad general, que este concepto de nuevo volvería a resurgir. Einstein demostró que la luz estaba influenciada por las fuerzas gravitatorias y poco tiempo después Karl Schwarzshild encontró una solución a las ecuaciones de Einstein en la que un cuerpo suficientemente pesado sería capaz de absorber la luz.
Este artículo está en Menéame. Vota si te resultó interesante.
Fuentes y más información:
- La guía definitiva sobre agujeros negros para no expertos
- John Michell and black holes
Otras entradas relacionadas:
Fuente:Recuerdos de Pandora