Arroja un puñado de arena en agua tranquila: los círculos se expandirán y desaparecerán. Arrójalo en una batidora en funcionamiento: los remolinos lo mezclarán todo al instante. En física hay una regla similar: el caos no puede crecer más rápido que cierto ritmo. Este límite, como un limitador de velocidad, durante mucho tiempo se consideró inquebrantable para muchos sistemas, desde partículas cuánticas hasta agujeros negros.
Pero en los últimos años, los astrofísicos notaron una rareza: en algunos agujeros negros, el caos se acelera más rápido de lo permitido. En el nuevo trabajo, los científicos examinaron docenas de variedades de agujeros negros, desde los simples descritos por Einstein hasta los exóticos con campos adicionales. Y encontraron una causa común de las violaciones. Todo se reduce a dónde pasa la última órbita circular en la que la luz aún puede girar sin caer hacia adentro (se la llama esfera de fotones).
Cuando un agujero negro gira casi a la velocidad máxima, su horizonte —el punto de no retorno— y la esfera de fotones pueden casi coincidir. Entonces, el tiempo en el horizonte fluye infinitamente lento en comparación con un observador distante. Esta desaceleración apaga cualquier inestabilidad, y el caos obedientemente se ajusta al límite. Pero si la esfera de fotones cuelga notablemente por encima del horizonte, no hay desaceleración y el caos se desata.
Los autores proponen una regla simple: basta con mirar la geometría —dónde se asienta la esfera de fotones respecto al horizonte— para decir de inmediato si el límite se violará. Esto no es solo un truco matemático, sino una pista de una conexión profunda entre el caos cuántico y la estructura del espacio-tiempo. Quizás la propia naturaleza prohíbe que el caos sea demasiado rápido donde el tiempo se congela.
En un agujero negro sin rotación, la esfera de fotones se encuentra a una distancia de un radio y medio del horizonte. Es como si la última pista circular segura para un ciclista no pasara por el borde del precipicio, sino a un metro y medio de él, y aun así estuviera condenada.
En la novela 'Solaris' de Stanisław Lem, el océano del planeta genera estructuras que violan las leyes físicas habituales: ¿no es una pista de los agujeros negros, donde el caos supera los límites establecidos?