Avanzado

Girada hasta el límite: un agujero negro burla las leyes ⚡ экспресс

Original: "Violation of the third law of black hole mechanics in vacuum gravity"
arXiv:2601.20955 · 2026-01-28 · CC BY · ⏱ 1 min · General Relativity HEP Theory
[tag:black_hole]Los agujeros negros[/tag] pueden alcanzar el giro máximo en un tiempo finito, violando la tercera ley de su mecánica, como un remolino que instantáneamente cobra velocidad.
Abstract

Se construyeron numéricamente soluciones de ecuaciones de gravedad pentadimensional en vacío que describen la formación de un agujero negro extremo en rotación en tiempo finito. En una clase, los datos iniciales contienen un agujero negro de Schwarzschild, que en tiempo finito alcanza el estado rotacional extremo. En la segunda clase, el agujero negro extremo se forma a partir de condiciones iniciales de vacío, sin horizonte de eventos. Estos resultados proporcionan el primer ejemplo de violación de la tercera ley de la mecánica de agujeros negros (imposibilidad de alcanzar la extremalidad en tiempo finito) en gravedad pura, sin involucrar materia. Con ello se refuta la universalidad de esta ley y se destaca su dependencia del modelo dinámico concreto. Las soluciones obtenidas profundizan la comprensión del colapso gravitatorio y las limitaciones de la censura cósmica en dimensiones superiores.

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La tercera ley de la mecánica de los agujeros negros, propuesta por Stephen Hawking, prohíbe que un agujero alcance el giro máximo en un tiempo finito, más o menos como un remolino necesitaría una eternidad para lograr una velocidad absoluta. Sin embargo, las simulaciones numéricas en cinco dimensiones violan esta prohibición.

Un agujero negro extremo es un remolino cósmico cuyos bordes giran casi a la velocidad de la luz, y su entropía alcanza el máximo.

Las simulaciones mostraron que un agujero sin giro acelera por sí mismo hasta el extremo. Es más, tal remolino puede surgir directamente del espacio vacío, sin materia inicial alguna. Es como si en un océano en calma, de repente apareciera un remolino perfecto, desafiando las leyes de la hidrodinámica. El descubrimiento tambalea la analogía entre gravedad y calor: las reglas que se consideraban inamovibles pierden fuerza en mundos de más dimensiones.

🎯 La tercera ley de la mecánica de [tag:black_hole]los agujeros negros[/tag] nació de la termodinámica: allí el cero absoluto de temperatura es inalcanzable en un número finito de pasos. Para los [tag:black_hole]agujeros negros[/tag], el cero de temperatura corresponde al giro extremo. Ahora resulta que se puede cruzar esa frontera sin un largo proceso de aceleración.

Scientists
Ludwig BoltzmannStephen HawkingJacob BekensteinAlbert EinsteinFritz ZwickyVera Rubin
Tags
agujero negro entropía curvatura del espacio-tiempo
Laws
distribución de Boltzmannsegunda ley de la termodinámicaradiación de Hawkinglente gravitacionalEntropía de Bekenstein-HawkingEcuaciones de Einstein
Original: arXiv:2601.20955 · CC BY · bridge42worlds