[institucional_fis] Curso de Mecánica cuántica de los agujeros negros (por Dr. Gastón Giribet)

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Título del curso: Mecánica cuántica de los agujeros negros
(o Termodinámica de agujeros negros)
Docente: Gastón Giribet

Introducción y repaso de Relatividad General: Ecuaciones de Einstein y 
la solución de Schwarzschild. Extensión maximal de la geometría de 
agujero negro y diagramas de Carter-Penrose. Estructura causal y 
dinámica de partículas en la geometría del agujero negro. La solución de 
Reissner-Nordström, su estructura causal, y el caso extremal. Solucición 
de Kerr-Newman.

La entropía de los agujeros negros: Preliminares; teoremas de no-pelos, 
conjetura de Carter-Israel, proceso de Penrose y super-radiancia; 
teoremas de singularidad de Penrose; teorema del área de Hawking. 
Analogía entre termodinámica y mecánica de agujeros negros. La pregunta 
de Wheeler sobre el segundo principio de la termodinámica en presencia 
de los agujeros negros. La entropía de Bekenstein. Entropía e 
información.

La radiación de los agujeros negros: Elementos de la teoría de campos en 
el espacio-tiempo curvo. La estructura del vacío en teoría de campos. 
Coeficientes de Bogoliubov y la creación de partículas. Observadores 
acelerados; espacio de Rindler y efecto Unruh. La radiación de los 
agujeros negros según el cálculo original de Hawking. Rederivación de la 
radiación de Hawking usando integrales de Feynman, à la Hartle-Hawking. 
La radiación de los agujeros negros y el efecto túnel, à la 
Parikh-Wilczek. Gibbons-Hawking y el equilibrio térmico en el 
espacio-tiempo curvo. Órdenes de magnitud de la radiación de Hawking 
para agujeros negros estelares y para agujeros negros primordiales; 
comparación con otras temperaturas y escalas características; tiempo de 
evaporación y el futuro del universo. El horizonte cosmológico y los 
agujeros negros. Agujeros negros en el espacio de de Sitter. Agujeros 
negros en el espacio de Anti-de Sitter y la transición de Hawking-Page.

La paradoja de la pérdida de información. Entropía, información y 
entrelazamiento. Purificación y tiempo de Page. Discusiones e ideas 
recientes y más especulativas: complementariedad de agujeros negros, 
fuzzballs, firewalls, ER=EPR, y todas esas cosas raras. El bound 
entrópico de Bekenstein y la teoría de los remanentes.

Teoría de cuerdas: Brevísima e insatisfactoria introducción a la teoría 
de cuerdas. La entropía de las cuerdas libres. Las cuerdas acopladas y 
la entropía de los agujeros negros. El cálculo de la ley del área a 
partir de la teoría de cuerdas. La derivación precisa  à la 
Strominger-Vafa. Principio holográfico y la conjetura de Maldacena sobre 
la correspondencia AdS/CFT. Holografía y contaje de microestados; el 
ilustrativo caso de 3 dimensiones y los resultados recientes para 4 y 5 
dimensiones.

Carga horaria: Serían 18 horas, e.g. 6 clases de 3 horas cada una.
Fecha tentativa: Comenzamos el lunes 6 de mayo. Será un curso de un mes 
y medio; todos los lunes de 10:30 hs a 12:00 hs.
Aula: IAFE
Puntos para la licenciatura: 0
Puntos para el doctorado: 0
Correlativas: Relatividad General y Estructura de la Materia 4.
Bibliografía: Una serie de artículos a ser discutidos durante el curso.

CONTACTO: Gastón Giribet <giribet en gmail.com>