Los agujeros negros son de las predicciones más fascinantes de Relatividad General. De sus muchas características, son sus propiedades termodinámicas aquellas que parecen poner contra las cuerdas nuestro entendimiento básico del universo. Fueron Bekenstein y Hawking quienes, en los ’70, mostraron como los agujeros negros podían identificarse como objetos termodinámicos con una entropía dada por S = Área/4. En esta charla, veremos cómo la teoría de cuerdas nos permite interpretar esta entropía termodinámica a partir de una descripción microscópica de los estados del agujero negro. Repasaremos los conceptos básicos de teoría de cuerdas con el objetivo de entender uno de los resultados más destacados de fines del siglo XX, aquél que presentan Strominger y Vafa en [1]. Allí, consideran una solución de agujero negro extremal para cierta compactificación 5-dimensional de supergravedad tipo IIA generado por una configuración de branas y dan cuenta como la entropía termodinámica predicha por Bekenstein y Hawking puede ser obtenida de forma precisa a partir del conteo de microestados de la teoría dual.

Pd 1: Vamos a seguir fuertemente el review [2], por si quieren ir entrando en tema.
Pd 2: Dejo algunos artículos que podrían ser de interés [3-5]

[1] Strominger, A., & Vafa, C. (1996). Microscopic origin of the Bekenstein-Hawking entropy. Physics Letters B, 379(1-4), 99-104.

 [2] De Haro, S., van Dongen, J., Visser, M., & Butterfield, J. (2020). Conceptual analysis of black hole entropy in string theory. Studies in History and Philosophy of Science Part B: Studies in History and Philosophy of Modern Physics, 69, 82-111.

 [3] Mathur, S. D. (2009). The information paradox: a pedagogical introduction. Classical and Quantum Gravity, 26(22), 224001.

[4] Mathur, S. D. (2006). The quantum structure of black holes. Classical and Quantum Gravity, 23(11), R115.

[5] Mathur, S. D. (2005). The fuzzball proposal for black holes: An elementary review. Fortschritte der Physik: Progress of Physics, 53(7‐8), 793-827.

El origen de la superconductividad de alta temperatura crítica es uno de los grandes misterios de la física. Es conocido que el estado normal de los superconductores de alta temperatura muestra una resistividad que es lineal en un rango amplio de temperaturas. El hecho que este comportamiento sea observado en metales correlacionados en sistemas tan diversos sugiere un origen microscópico común. La noción de un marco que unifique muchos de estos regímenes está respaldada por la observación experimental de una escala disipativa universal (disipación Planckiana). En esta charla veremos algunas propuestas que buscan explicar esta universalidad, así como también algunas críticas.

La geometría cercana al horizonte de eventos de un agujero negro contiene suficiente información para calcular sus cargas conservadas, incluyendo las cntidades termodinámicas. Estas son cargas de Noether asociadas a isometrías asintóticas que preservan ciertas condiciones de contorno. En esta charla veremos como aplicar este método en agujeros negros que no son asintóticamente Minkowski, en particular en una geometría de Melvin-Kerr-Newman que en condiciones de extremalidad tiende a expulsar sus líneas de campo magnético en forma similar a lo que ocurre con superconductores. Y también consideraremos el black ring, que es un ejemplo de agujero negro con topología no trivial en 5 dimensiones. Previamente revisaremos el teorema de no-pelo, el método de BMS para calcular cargas en espacios asintóticamente planos, y una breve generalización de relatividad general en 5 dimensiones.