El universo no persigue récords de entropía exprés

Original: "How greedy is the Universe? An entropy ledger and a causal envelope for early black hole growth"
arXiv:2608.00297v1 · 2026-07-31 · CC BY 4.0 · 3 min
Los agujeros negros producen casi toda la entropía, pero el cosmos lo hace sorprendentemente despacio.

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Una fábrica capaz de producir un millón de piezas por hora, por alguna razón, solo hace un centenar. Más o menos así se comporta nuestro universo si lo miramos a través del prisma de la entropía, esa medida del desorden que, según las leyes de la física, solo puede aumentar. Las principales "máquinas" de esta fábrica son los agujeros negros supermasivos. Sus horizontes de sucesos (las fronteras de las que nada escapa) almacenan casi toda la entropía del cosmos observable: más que toda la luz emitida por las estrellas a lo largo de la historia, multiplicada por diez mil billones.

Los autores del nuevo trabajo decidieron poner a prueba una vieja conjetura: ¿será que el universo aumenta la entropía lo más rápido posible, y para eso enciende supernovas y hace crecer agujeros negros? Reconstruyeron la historia de la producción de entropía a lo largo de toda la existencia del mundo, separando la contribución de distintos procesos: la radiación de las estrellas, la acreción (caída de materia) sobre los agujeros negros y el crecimiento de los propios horizontes. Resultó que la tasa de generación de entropía alcanzó su pico unos 3–4 mil millones de años después del Big Bang y desde entonces no ha dejado de caer. Además, la contribución del horizonte de los agujeros negros siempre fue $10^{16}$–$10^{17}$ veces mayor que todo lo demás junto.

Incluso un solo agujero negro supermasivo en el centro de una gran galaxia contiene más entropía que todo el gas y todas las estrellas de esa galaxia a lo largo de toda su historia.

Pero esto es lo interesante: los científicos compararon el ritmo real de crecimiento de los agujeros negros con el "techo" teórico, la velocidad más rápida que permiten las leyes de la causalidad y la dinámica de los gases. Ese techo viene dado por una fórmula sencilla: la velocidad del sonido en un gas que se enfría, elevada al cubo y dividida por la constante gravitatoria. Un "aspirador" ideal así podría hacer crecer un agujero hasta 10 millones de masas solares ya cuando el universo tuviera apenas 600–900 millones de años. Y se parece mucho a los misteriosos "puntos rojos" que ha visto recientemente el telescopio JWST: tenues en luz visible, pero brillantes en infrarrojo, sin emisión de rayos X.

Los agujeros negros reales utilizan solo entre $10^{-7}$ y $10^{-4}$ de su "capacidad de procesamiento". Es como si las cataratas del Niágara pasaran por el ojo de una aguja.

Los autores también probaron otras ideas que podrían hacer que la naturaleza maximizara la entropía. Por ejemplo, si entre todos los caminos posibles del colapso del gas, el universo "pesara" las opciones según la ganancia en entropía, como en la física estadística se pesan los estados según su probabilidad. O si funcionara el principio de máxima producción de entropía, según el cual cualquier sistema evoluciona para aumentar el desorden lo más rápido posible. Todas estas hipótesis fracasaron estrepitosamente, fallando por un factor de $10^{16}$. El cosmos no persigue récords. Hace todo con un margen enorme, como una fábrica que podría funcionar a plena capacidad pero mantiene deliberadamente el ritmo en milésimas de porcentaje de lo posible. Algo más —quizá la compleja física de los campos magnéticos y la retroalimentación de la radiación— le marca el ritmo.

La entropía total de todas las estrellas, planetas y gas interestelar de todo el universo visible es aproximadamente igual a la entropía de un solo agujero negro supermasivo de masa media.

Científicos
Jacob BekensteinStephen HawkingRoger PenroseLudwig BoltzmannRudolf ClausiusGeorges Lemaître
Conceptos
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