Hiptesis de censura csmica 1

Hiptesis de censura csmicaLas hiptesis de censura csmica fuerte y dbil son dos conjeturas sobre la estructura de las singularidadesespaciotemporales que surgen en la relatividad general.Las singularidades que aparecen en las soluciones de las ecuaciones de campo de Einstein permanecen tpicamenteocultas al estar circundadas de un horizonte de sucesos y, por lo tanto, no pueden ser vistas desde el resto delespacio-tiempo. Las singularidades que no estn ocultas se denominan desnudas. La hiptesis de censura csmicadbil conjetura que no existen ms singularidades desnudas en el universo aparte de la singularidad del Big Bang. Elnombre dado a la hiptesis tiene una connotacin humorstica: la censura para ocultar al resto del universo lassingularidades llamadas desnudas. La hiptesis fue concebida por Roger Penrose en 1969.

Introduccin y motivacinDebido a que el comportamiento fsico de las singularidades es desconocido e indeterminado, si las singularidadespueden ser observadas desde el resto del espacio tiempo, puede romperse el principio de causalidad y la fsicaperdera su poder predictivo. No es posible evitar la cuestin de las singularidades, ya que, de acuerdo con losteoremas de Penrose-Hawking, stas son inevitables en situaciones fsicamente razonables. En ausencia desingularidades desnudas, el universo es determinista. Es posible predecir la evolucin completa del mismo a partir desus condiciones en un determinado momento del tiempo, excepto en algunas regiones finitas del espacio ocultasdentro del horizonde de sucesos de las singularidades. Un fallo en la hiptesis de censura csmica implicara un falloen el determinismo, ya que sera imposible predecir el comportamiento del espacio-tiempo en el futuro causal de unasingularidad. Al hablar del horizonte de sucesos de los agujeros negros se asume esta hiptesis en cierto modo.Roger Penrose formul esta hiptesis en 1969, pero no ha sido plasmada de una manera completamente formal.Podra considerarse como una propuesta de programa de investigacin: una parte de la investigacin consistira enencontrar una exposicin formal que resulte fsicamente razonable y que pueda probarse como verdadera o falsa.

Hiptesis de censura csmica fuerte y dbilLas hiptesis de censura csmica fuerte y dbil son dos conjeturas relacionadas con la estructura global de lageometra de los espacio-tiempos. La hiptesis de censura csmica dbil afirma que no pueden existir singularidades visibles para un observador

situado en el infinito y por lo que stas deben estar ocultas por el horizonte de sucesos de un agujero negro. La hiptesis de censura csmica fuerte afirma que, por lo general, la relatividad general es, al igual que la

mecnica clsica, una teora determinista. En otras palabras, el destino clsico de todos los observadores debe serpredecible a partir de las condiciones iniciales.

Pueden existir espacio-tiempos para los que la censura csmica dbil sea vlida pero que la fuerte no se cumpla yviceversa.

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EjemploLa mtrica de Kerr que describe un universo asintticamente plano con un agujero negro de masa y momentoangular puedeser usada para derivar una potencial efectivo para la rbita de las partculas restringido al ecuador.Este potencial tiene la siguiente forma:[1]

donde: es la coordenada radial. y son la energa conservada de la partcula de prueba y su momento angular (construidos a partir de los

vectores de Killing).La hiptesis de censura csmica se cumple en dicho universo, si el agujero negro para el caso en que .Cuando dicha condicin se cumple existe un horizonte de eventos alrededor de la singularidad Eso supone que elmomento angular de los agujeros de tipo Kerr-Newmann debe ser inferior a un valor crtico, para ser compatible conla hiptesis de censura csmica. El siguiente experimento mental citado por Hartle en Gravity:

Imagine specifically trying to violate the censorship conjecture. This could be done by somehowimparting an angular momentum upon the black hole, making it exceed the critical value (assume itstarts infinitesimally below it). This could be done by sending a particle of angular momentum

. Because this particle has angular momentum, it can only be captured by the black hole ifthe maximum potential of the black hole is less than .

Resolviendo el potencial efectivo dado anteriormente para el valor mximo bajo las condiciones resulta que dichopotencial tiene un mximo exactamente para . tum to fall in.

Problemas con la hiptesisExiste sin embargo un cierto nmero de dificultades para formalizar la hiptesis de censura csmica de maneraprecisa: existen dificultades tcnicas en formalizar adecuadamente la nocin de singularidad; no es difcil construir soluciones de las ecuaciones de Einstein con singularidades desnudas, aunque no son

"fsicamente razonables". El ejemplo clsico de este tipo de soluciones la solucin superextrema deReissner-Nordstrm con . que tiene una singulardiad en que no est rodeada por un horizontede eventos;

las custicas pueden aparecer en modelos muy simples de colapso gravitatorio y pueden llevar a la aparicin desingularidades. Aunque esto parece tener ms que ver con la sobresimplicacin del comportamiento de ll materia;

algunas simulaciones numricas de colapso gravitatorio han mostrado que las singularidades desnudas puedenaparecer, aunque presentan circunstancias muy muy especiales (como por ejemplo simetra esfrica perfecta). Sedesconoce si bajo circunstancias ms generales se obtiene el mismo resultado.

En 1991, John Preskill y Kip Thorne apostaron con Stephen Hawking que la hiptesis era falsa. Hawking acept suderrota en 1997, cuando se descubrieron algunas situaciones especiales como las mencionadas, que l caracterizcomo "tecnicismos". Hawking posteriormente reformul la apuesta para dejar fuera esos tecnicismos. La nuevaapuesta permanece todava sin resolver.

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ContaejemploExisten algunos resultados negativos para la hiptesis de censura csmica. Mark D. Roberts encontr en 1985 unasolucin a las ecuaciones de Einstein que viola muchas de las formalizaciones de la hiptesis decensura csmica:

donde es una constante.

Referencias[1] James B Hartle, Gravity in chapter 15: Rotating Black Holes. (2003. ISBN 0-8053-8662-9)

Bibliografa Earman, John: Bangs, Crunches, Whimpers, and Shrieks: Singularities and Acausalities in Relativistic Spacetimes

(1995), see especially chapter 2 (ISBN 0-19-509591-X) Roberts, Mark D. : Scalar Field Counter-Examples to the Cosmic Censorship Hypothesis.

Gen.Rel.Grav.21(1989)907-939. Penrose, Roger: "The Question of Cosmic Censorship", Chapter 5 in Black Holes and Relativistic Stars, Robert

Wald (editor), (1994) (ISBN 0-226-87034-0) Penrose, Roger: "Singularities and time-asymmetry", Chapter 12 in General Relativity: An Einstein Centenary

Survey (Hawking and Israel, editors), (1979), see especially section 12.3.2, pp.617629 (ISBN 0-521-22285-0) Shapiro, S. L., and Teukolsky, S. A.: "Formation of Naked Singularities: The Violation of Cosmic Censorship",

Physical Review Letters 66, 994-997 (1991) Wald, Robert, General Relativity, 299-308 (1984) (ISBN 0-226-87033-2)

Fuentes y contribuyentes del artculo 4

Fuentes y contribuyentes del artculoHiptesis de censura csmica Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?oldid=74235782 Contribuyentes: Dangelin5, Davius, Gaelmalkavian, Garcellor, Juanjo Bazan, Lualalsa, Nachx,Remux, Urdangaray, 1 ediciones annimas

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