¿Cómo funciona un agujero de gusano?

Una excelente pregunta, desafortunadamente, que nadie está seguro de la respuesta. Pero tenemos algunas ideas sobre ellos.

Primero, los agujeros de gusano son, hasta donde sabemos, teóricos. No sabemos si existen (o si pueden existir. Hay algunas razones para esto, pero una de las principales se puede encontrar en un nombre alternativo para agujeros de gusano: puente Einstein-Rosen . Einstein, por supuesto, desarrollamos la teoría de la relatividad, que es nuestra mejor conjetura actual sobre cómo funcionan el espacio, el tiempo y la gravedad. Se cree que los agujeros de gusano son objetos especiales donde el espacio-tiempo y la gravedad interactúan para generar un túnel que permite pasar de una parte del universo a otro, sin pasar por el espacio intermedio.

La matemática que sustenta esto es enormemente compleja, pero aquí hay algunos puntos clave:

  1. La relatividad define la gravedad como el efecto de la materia o la energía en el tejido del espacio-tiempo. En esencia, un objeto masivo como la Tierra tiene gravedad porque su masa “dobla” el espacio a su alrededor, haciendo que los objetos caigan o rueden hacia él, como una bola de boliche en medio de un trampolín.
  2. El espacio y el tiempo son dimensiones vinculadas entre sí en el espacio-tiempo . Somos conscientes de tres dimensiones espaciales cotidianas (frontal / posterior, izquierda / derecha, arriba / abajo) y una dimensión temporal (el tiempo avanza); Pero las cosas no son tan simples. El espacio-tiempo es de cuatro dimensiones (no intentes imaginarlo, no puedes, ¡y está bien!). Por ejemplo, una línea tiene una dimensión, un cuadrado tiene dos y un cubo tres; matemáticamente, nada te impide tener cuatro (hecho curioso: este objeto cuadrado abstracto 4D se llama tesseract). Lo mismo es cierto del espacio.
  3. La masa y la energía se deforman y cambian el espacio. Una masa lo suficientemente extrema puede causar algunos cambios bastante extremos. Los agujeros negros son un ejemplo de esto: una masa tan grande que el espacio-tiempo está deformado a extremos que todo lo que cae dentro no puede escapar.

Ahora, la relatividad fue apoyada por un conjunto de fórmulas especiales llamadas ecuaciones de campo de Einstein . Estas ecuaciones tienen muchos resultados posibles, pero una solución especial conduce a un objeto que puede vincular dos puntos en el espacio y / o el tiempo (porque el tiempo es solo una dimensión como las que no hay que olvidar) como un túnel. Imagínese si en lugar de un agujero negro simplemente siendo un pozo sin fondo, hubiera un punto donde la caída repentinamente se convirtiera en aceleración hacia adelante, y fuera escupido por el otro lado: una especie de “agujero blanco”. En pocas palabras, esto es lo que es un agujero de gusano.

Sin embargo, hay algunos problemas importantes con esta teoría. Primero, para que sea viable, necesita algún tipo de materia exótica que tenga una densidad de energía negativa . No se preocupe por lo que esto significa, pero basta decir que se llama exótico porque no sabemos si puede existir. Es muy posible que se trate de una abstracción matemática, el tipo de cosas que creamos para que los números encajen bien. Sin embargo, si existe, y nuestra comprensión del espacio, el tiempo y la materia mejora, ¡tal vez algún día podamos usarlo para crear un agujero de gusano estable y transitable!

Gracias por la gran pregunta. Probablemente se necesita un libro de 10 volúmenes para comenzar a responder su pregunta si solo el conocimiento estuviera disponible. Las matemáticas modelarán mejor un sistema cuando se observen y verifiquen supuestos básicos experimentalmente. Trataré de decirte qué es un hecho y qué es una ficción sobre los agujeros de gusano.

Primero tengo una confesión que hacer. He sido fanático de Star Gate, la ciencia ficción por excelencia construida alrededor de Wormhole. He visto varias veces los 214 episodios de Stargate SG1, 100 episodios de Stargate Atlantis y 40 episodios de Stargate Universe, así como las cuatro películas. Y eso es solo el comienzo. Hay 176 episodios de Star Trek Deep Space 9 y varios episodios en las series Start Trek Voyager y TNG que también usan un agujero de gusano. En resumen, en el mundo de la ciencia ficción, prácticamente los agujeros de gusano están en todas partes y son tan rutinarios como el ketchup en un McDonald’s.

En el mundo real, ningún agujero de gusano ha sido descubierto, observado o insinuado por evidencia astronómica. La teoría ha existido por mucho tiempo. Ludwig Flamm lo descubrió en 1916. Einstein lo descubrió nuevamente en 1935 alegando que nunca había visto el papel de Flamm y que había puesto su nombre en él y que ahora se conoce como el puente Einstein-Rosen.

Las matemáticas se basan en la teoría de que estas son áreas que pueden ser una solución de vacío para las ecuaciones de campo de Einstein. Los dos hipervínculos en la oración anterior tienen las matemáticas.

Ahora tenga en cuenta que esto es diferente a los agujeros negros. Se puede argumentar que los agujeros negros eran los mismos no hace mucho tiempo. Retrocede 3 décadas y no se observaron agujeros negros y se sabe que existen. Eran objetos teóricos hipotéticos. La diferencia es que sabíamos exactamente cómo se hace un agujero negro y dónde buscarlo. La teoría del colapso de grandes estrellas en una supernova en un agujero negro estaba presente. Tuvimos que esperar unos años para aprender a buscar y atrapar supernovas a medida que ocurren. Y necesitábamos telescopios más fuertes como el Hubble, pero no se necesitaba nada exótico. Hacer un agujero de gusano es diferente. Necesitas una cantidad masiva masiva de energía de masa para hacer un agujero de gusano. Suficiente para aniquilar un sistema estelar o incluso la galaxia en la que se formó. Tenga en cuenta que una supernova emite 1e45 julios de energía y eclipsa una galaxia cuando sucede. Ahora imagine que se liberan 1E55 a 1e60 julios de energía en un espacio confinado muy pequeño. Pero eso no es todo. La energía es uno de los requisitos y al menos este es uno que hemos visto en cantidades más pequeñas y sabemos cómo tratarlo matemáticamente. El segundo requisito realmente exótico es el de la masa negativa. Esta es una masa que repele la masa normal a través de la gravedad. Wow, eso es lo que sueñan los sueños para ingenieros como yo. Tienes esas cosas, olvídate de los agujeros de gusano, puedes despegar de la tierra sin cohetes y tienes una fuente perpetua de energía. Esta es la única cosa que ni siquiera sabemos cómo tratar matemáticamente. Para crear y mantener un agujero de gusano necesitas cantidades masivas masivas masivas de energía de masa y no solo eso, sino que necesitas cantidades astronómicas de masa negativa.

¡Esto finaliza la respuesta por qué ese libro de 10 volúmenes de matemáticas de agujero de gusano aún no se ha publicado!

Así que ahora veamos cómo podemos hacer un agujero de gusano y usar uno. En la serie Stargate, la solución era simple. Las películas plantearon la hipótesis de que había una raza de “Antiguos” súper inteligentes que hacía matemática y ciencia e hizo las puertas y luego desapareció y dejó estas para que las encontremos por accidente, saquemos un par de hacks de computadoras para que funcionen y úsalos para hacer agujeros de gusano. Algunos planetas como la Tierra incluso tenían dos de ellos disponibles. También hay un material realmente extraño llamado Naquadah que no está disponible en nuestra galaxia pero que se hace de forma natural en otras galaxias y todo lo que tienes que hacer es extraerlo para hacer las puertas estelares. Ojalá fuera así de simple.

La mejor manera de visualizar los agujeros de gusano que he encontrado es usar el ejemplo de circunnavegación.

Suponga que no tiene idea si la Tierra es redonda y quiere ir de Tokio a San Francisco. Tienes que ir al oeste 32000 kilómetros para llegar allí. Ahora, si descubres que el mundo no es plano y se envuelve en una esfera, todo lo que tienes que hacer es ir en dirección oeste, ir al este por 8200 kilómetros y llegar a San Francisco mientras cortas tu viaje en un factor de 4 Ese será tu agujero de gusano, un atajo que te llevará al mismo lugar. ¿Por qué no vemos los agujeros de gusano en nuestro mundo 3D actual? la respuesta tal vez en nosotros siendo criaturas de luz. Prácticamente todo nuestro conocimiento del mundo proviene de la radiación electromagnética. Sabemos lo que sabemos sobre las estrellas y galaxias debido a sus emisiones de luz y EM. ¿Has visto cómo las hormigas y las abejas siguen el olor dejado por su colega en un camino torcido para llegar al objetivo? Somos lo mismo con la luz. Quizás el camino que toma la luz no es el camino más corto y necesitamos una nariz (u ojo) diferente. Esa será la matemática del agujero de gusano en un mundo 3D estándar pero curvo. Eso no es matemática extraordinaria. La geometría riemanniana ya existe desde hace 200 años.

El camino más exótico, y el nombre del puente es el corte a través del espacio.

Imagina que somos gusanos en la superficie de una manzana y queremos llegar al otro lado. Los gusanos no se arrastran sobre la superficie expuesta de la manzana tomando el largo camino curvo. Hacen su propio camino recto excavando un túnel a través de la carne y el centro de la manzana. Eso es más corto y más rápido pero más intensivo en energía (aunque para los gusanos es nutricional). Ahora eso sigue siendo 3D estándar y no 4D. Por qué no podemos detectar estos agujeros de gusano existentes es porque la luz no entra dentro de ellos. En Star Trek plantearon la hipótesis de que los agujeros de gusano emiten una emisión específica de neutrinos. Tenemos esos detectores hoy y hasta ahora no hemos tenido suerte. Los tres neutrinos que conocemos tienen orígenes muy bien establecidos en las reacciones nucleares y ninguno proviene de abrir y cerrar agujeros de gusano. Y qué matemática adicional se necesita. Realmente ninguno. Al igual que el método de circunnavegación anterior, el túnel excavado solo requiere una creencia en el espacio que se curva.

Hay teorías ahora que el espacio-tiempo está curvado con una curvatura muy lenta. Uno demasiado pequeño para ser detectado con nuestras herramientas novatas de hoy. Pero Universe es una forma de rosquilla lista para ser explorada y aprovechada a medida que la tecnología humana avanza hasta ese punto. El viaje como los gusanos puede que no solo requiera energía, sino que incluso sea nutricional y la proporcione. Supongo que veremos si nuestra tecnología llega allí en un par de siglos, pero en el ámbito de la ciencia ficción, ¡ya lo hemos hecho!

Los agujeros de gusano son un caso especial del puente Einstein-Rosen. También resulta que son indistinguibles del enredo cuántico.

El puente de Einstein Rosen y la paradoja de Einstein Podolsky Rosen, ER y EPR: agujero de gusano y enredos

Una nueva ecuación de ‘Einstein’ sugiere que los agujeros de gusano son la clave de la gravedad cuántica

Enfoque: El nacimiento de los agujeros de gusano

Esta nueva ecuación podría finalmente unir las dos teorías más grandes en física, afirma el físico

No puedes enredarte sin un agujero de gusano

Sabemos que existe un enredo cuántico, por lo tanto, dado que ER = EPR, existen agujeros de gusano. Sin embargo, exactamente cómo funcionan es un rompecabezas. Si existe la gravedad del bucle cuántico, no tiene dimensiones más altas para conectar las partículas. La teoría de cuerdas lo hace fácil, no solo no le faltan dimensiones más altas, la mayoría de ellas son de tamaño cero, lo que hace que este tipo de cosas sea normal.

Hasta que se decida, todo lo que puedo decirte es cómo actúan las modelos como si funcionasen.

Cuando cavas un hoyo profundo dentro de la tierra, a medida que profundizas, la temperatura aumenta. Así que ahora, este es un agujero y hace calor. Por lo tanto, es un hoyo cálido.

Ahora sigue cavando hasta que llegues al otro lado de la tierra y saltas. Puedes subir desde donde comenzaste a cavar sin tener que reservar boletos de avión. (Ignore la rotación de la tierra, la fricción del aire y las temperaturas de fusión y ebullición de su cuerpo)
Esto se llama un atajo entre 2 puntos que es muy cálido.
¡Un hoyo cálido! 😀

Los pozos calientes son teóricos; no hemos visto ninguno y, por lo tanto, no podemos decirlo definitivamente, pero la idea es que la atracción gravitacional del espacio-tiempo conduce a una singularidad que podría existir en dos (o más) lugares. ¿Mencioné que no tenemos evidencia de que existan?

Coldholes, por otro lado, existen. Si miras la ventana de un avión comercial, verás que tiene doble panel y que el panel exterior tiene un pequeño agujero. Esto es para ayudar a presurizar y aislar la cabina del avión.

Los agujeros calientes también existen en varios tamaños. Son calentados por el magma que fluye debajo de ellos, y generalmente están llenos de agua que entra en erupción de vez en cuando en un géiser.

hola a todos!

¡el agujero de gusano en realidad se considera algún tipo de ciencia ficción en lugar de un hecho científico! por lo tanto, no puedes ponerlo en estudio mientras tanto, ¡quién sabe en un futuro cercano que los humanos quizás descubramos algún tipo de transportador como la idea del agujero de gusano! . puedes conocer más leyendo y mirando lo siguiente:

https://en.wikipedia.org/wiki/Wo

gracias

Prueba el suyo, explica bien ¿Qué son los agujeros de gusano?

Hasta ahora, son teóricos, e incluso si existen o pueden crearse, no sabemos si alguna vez podríamos usarlos para viajar. Sin embargo, son divertidos de considerar.

Lo escribiré de la manera más fácil ……….

Tome una hoja de papel (enorme) y marque dos puntos separados por metro. Ahora dobla esa hoja de modo que los puntos que tocaste toquen y mide la distancia. ya ves cómo se redujo un metro a unos pocos mm. Ese es el funcionamiento básico del agujero de gusano. Tenga en cuenta que el agujero de gusano no dobla el espacio como se indica en el ejemplo, sino que crea un tipo de túnel para reducir drásticamente la distancia entre ellos

Más información Wormhole – Wikipedia 🙂

tomaría mucho tiempo escribirlo para explicarlo. si miras un video relacionado en YouTube, sería mucho mejor.

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