¿Qué son los agujeros de gusano?
Muchos científicos y astrónomos creen que los agujeros de gusano son reales. Muchas cosas en astrofísica y física teórica nunca se han descubierto, pero, como dicen, “las matemáticas funcionan”, lo que significa que son posibles. Se cree que si existen agujeros de gusano, son el resultado de un agujero de gusano microscópico primordial que se expandió al comienzo del universo, directamente después del Big Bang.
La ficción popular y Hollywood parecen estar obsesionados con el espacio y el tiempo. Desde recientes éxitos de taquilla como Interstellar y The Martian hasta la reciente oleada de descubrimientos increíbles en nuestra galaxia y más allá, todos los ojos parecen estar en el vasto océano del espacio. Si bien nuestra búsqueda para comprender el cosmos nunca terminará, hay algunas proposiciones desconcertantes que han despertado nuestro interés a lo largo de la historia. Uno de los ejemplos más famosos de esto es la idea de los agujeros de gusano.
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Algunas personas se refieren a ellos como atajos a través del universo, mientras que otros afirman que pueden ser un medio de viajar en el tiempo. El hecho es que son fascinantes y complicados y muy confusos para algunas personas, incluso si han visto Interestelar.
¿Sigo confundido? Bueno, echemos un vistazo más profundo a uno de los mayores misterios, y las suposiciones más emocionantes, en todo el universo.
La ciencia de un agujero de gusano
Sin profundizar demasiado en las profundidades de la teoría de la relatividad general y la astrofísica de nivel extremadamente alto, tratemos de entender un agujero de gusano en su forma más básica: un puente. De hecho, los agujeros de gusano se conocen más técnicamente como puentes Einstein-Rosen, tal como fueron propuestos por Albert Einstein y Nathan Rosen en 1935. Se cree que estos puentes a través del espacio-tiempo son posibles debido al efecto de flexión que todos los objetos masivos tienen en el espacio-tiempo. .
La propuesta es que dos objetos enormemente masivos (bocas) podrían doblar el espacio-tiempo a tal punto que se conectarían entre sí a través de un puente (garganta). En teoría, por supuesto, esto reduciría significativamente el tiempo de viaje entre esos dos puntos en el universo, que podrían estar a miles de millones de años luz, o simplemente a unos pocos pies. Otra explicación, aún más excepcional, es que los agujeros de gusano no solo pueden conectar dos lugares distantes en nuestro universo actual, ¡sino que en realidad pueden vincularse a otros universos enteros!
Esta garganta podría ser una ruta directa, o un camino curvo que cruza a través de una dimensión superior hasta el “otro lado” muy distante. Un plano bidimensional curvo suele ser la mejor manera de imaginar este escenario. Cuando dos objetos de masa significativa doblan ese plano hacia el lado opuesto, teóricamente se podría hacer una conexión. Decimos “teóricamente” porque, a pesar del hecho de que los agujeros de gusano se ajustan a los principios de la relatividad general, todavía no se ha descubierto ningún agujero de gusano.
Ahora podría estar pensando: “Si nunca hemos encontrado uno, ¿cómo sabemos que existen?” Bueno, ese es un buen punto. Muchas cosas en astrofísica y física teórica nunca se han descubierto, pero, como dicen, “las matemáticas funcionan”, lo que significa que son posibles. Se cree que si existen agujeros de gusano, son el resultado de un agujero de gusano microscópico primordial que se expandió al comienzo del universo, directamente después del Big Bang.
Muy bien, operando bajo el supuesto de que los agujeros de gusano pueden existir y existen, la pregunta en la mente de todos es … ¿cuándo podemos comenzar a usarlos? Bueno, la naturaleza peculiar y exótica de los agujeros de gusano hace que la idea de usarlos esté muy lejos en el futuro. Hay una serie de problemas básicos para encontrar, utilizar o incluso explotar agujeros de gusano.
El problema con los agujeros de gusano
Una de las teorías más populares sobre cómo se formarían los agujeros de gusano se centra en el hecho de que un agujero de gusano podría formarse con dos agujeros negros como las “bocas” del agujero de gusano, y los centros desconocidos de esos agujeros negros, y posiblemente sus singularidades, formando la garganta. . El problema con esta propuesta, por supuesto, es la aparente imposibilidad de poder estudiar el interior de ese agujero de gusano, o ver el lado opuesto, ya que nada puede escapar del tirón de la gravedad dentro de un agujero negro, ni siquiera la luz misma.
Los puentes de Einstein-Rosen presentan un problema real porque colapsan y desaparecen extremadamente rápido, por lo que detectarlos, identificarlos y estudiarlos es casi imposible. Además, algunos teóricos argumentan que los agujeros de gusano podrían estar sucediendo a escala microscópica, entrando y saliendo de la existencia a un nivel cuántico de existencia que actualmente no podemos observar.
Dicho esto, cada vez que hay un problema o un obstáculo en la física teórica, alguien piensa en una solución. Si el problema principal con el estudio y el uso de agujeros de gusano es su tamaño y su corta duración, si ese problema se pudiera contrarrestar, entonces se podría avanzar. Con eso en mente, existe la teoría de que la “materia exótica” posiblemente podría estabilizar un agujero de gusano para que pueda usarse durante un período de tiempo más largo y proporcionar más estabilidad. La materia exótica no es lo mismo que la materia oscura, pero contiene una gran cantidad de presión negativa y densidad de energía negativa. Este tipo de materia solo se ha visto en experimentos limitados en estado de vacío, pero si se agregara natural o artificialmente a un agujero de gusano, se teoriza que el agujero de gusano podría ampliarse, e incluso mantenerse abierto, para que los viajeros espaciales o el equipo podría ser enviado a través de
Más allá de eso, se predice que habría cantidades masivas de radiación en la boca y la singularidad de ciertos agujeros de gusano, lo que resultaría ser instantáneamente fatal y destruiría cualquier cosa que se le acercara. Las intensas fuerzas gravitacionales probablemente también destrozarían cualquier barco o humano antes de que pudieran atravesar el agujero de gusano. Si un agujero negro puede destrozar una estrella, no quiero imaginar lo que podría hacerle a un humano.
¿Existen diferentes tipos de agujeros de gusano?
Hay varios tipos diferentes de agujeros de gusano que podrían existir, algunos de los cuales quisiéramos usar como humanos, y otros que significarían una muerte segura. Probablemente sea importante saber la diferencia.
Agujeros de gusano transitables : este es el tipo de agujero de gusano donde los seres humanos podrían viajar a través del puente del espacio-tiempo varias veces, en ambas direcciones, sin sufrir ningún daño. Se requeriría materia exótica para que este tipo de agujero de gusano permanezca estable y abierto, ya que la materia exótica resistirá la tendencia natural del agujero de gusano a contraerse instantáneamente.
Imagen de un agujero de gusano transitable simulado que conecta la plaza frente a los institutos físicos de la Universidad de Tübingen con las dunas de arena cerca de Boulogne sur Mer en el norte de Francia (Fuente de la imagen: Wikimedia Commons)
Agujeros de gusano Schwarzschild: estos solo se pueden atravesar en una dirección, y es un ejemplo de un puente Einstein-Rosen. Después de compactarse a una densidad increíble y finita en la singularidad, realizaría el mismo proceso en reversa en la boca del otro agujero negro.
¿Es posible viajar en el tiempo a través de un agujero de gusano?
Aunque el jurado aún no se ha pronunciado sobre esta cuestión, dado que todavía hay tantos misterios sin responder cuando se trata de agujeros de gusano, la creencia generalmente aceptada es que no permitirán que los viajeros retrocedan en el tiempo. Para decirlo en términos simples, el viaje en el tiempo parece ser posible dentro de los límites de la relatividad general, pero eso no afecta las realidades de la física cuántica.
Si bien descubrir un agujero de gusano sería un momento increíble en la historia de la astronomía, los muchos otros problemas e idiosincrasias de los agujeros de gusano probablemente evitarán que los humanos prueben cualquiera de nuestras teorías de viajes en el tiempo en las próximas décadas.
