¿Qué son los agujeros de gusano? ¿Realmente existen? ¿Qué tipo de distribución masiva causaría un agujero de gusano?

Un agujero de gusano, también conocido como puente de Einstein-Rosen, es un método teórico de plegar el espacio y el tiempo para que puedas conectar dos lugares en el espacio. Entonces podría viajar instantáneamente de un lugar a otro.

Utilizaremos esa demostración clásica de la película Interestelar, donde dibujas una línea desde dos puntos, en un pedazo de papel y luego doblas el papel y pinchas con el lápiz para acortar el viaje. Eso funciona muy bien en el papel, pero ¿es esto física real?

Como nos enseñó Einstein, la gravedad no es una fuerza que atrae la materia como el magnetismo, en realidad es una deformación del espacio-tiempo. La Luna cree que solo está siguiendo una línea recta a través del espacio, pero en realidad está siguiendo el camino deformado creado por la gravedad de la Tierra.

Y así, según Einstein y el físico Nathan Rosen, podría enredar el espacio-tiempo con tanta fuerza que dos puntos comparten la misma ubicación física. Si pudiera mantener todo estable, podría separar cuidadosamente las dos regiones del espacio-tiempo para que sigan siendo la misma ubicación, pero separadas por la distancia que desee.

Baja por el pozo gravitacional de un lado del agujero de gusano y luego aparece instantáneamente en el otro lugar. Millones o miles de millones de años luz de distancia. Si bien los agujeros de gusano son teóricamente posibles de crear, son prácticamente imposibles de lo que actualmente entendemos.

El primer gran problema es que los agujeros de gusano no son transitables de acuerdo con la Relatividad General. Así que ten esto en cuenta; La física que predice estas cosas, prohíbe su uso como método de transporte. Es un ataque bastante serio contra ellos.

En segundo lugar, incluso si se pueden crear agujeros de gusano, serían completamente inestables, colapsándose instantáneamente después de su formación. Si trataste de caminar hacia un extremo, bien podrías estar entrando en un agujero negro.

Tercero, incluso si son transitables y pueden mantenerse estables, en el momento en que cualquier material intente pasar, incluso fotones de luz, eso los haría colapsar.

Sin embargo, hay un rayo de esperanza, porque los físicos aún no han descubierto cómo unificar la gravedad y la mecánica cuántica.

Esto significa que el Universo mismo podría saber cosas sobre agujeros de gusano que aún no entendemos. Es posible que se hayan creado naturalmente como parte del Big Bang, cuando el espacio-tiempo de todo el Universo se enreda en una singularidad.

Los astrónomos han propuesto buscar agujeros de gusano en el espacio buscando cómo su gravedad distorsiona la luz de las estrellas detrás de ellos. Ninguno ha aparecido todavía.

Una posibilidad es que los agujeros de gusano aparezcan naturalmente como las partículas virtuales que sabemos que existen. Excepto que estos serían incomprensiblemente pequeños, en la escala de Planck. Necesitarás una nave espacial más pequeña.

Una de las implicaciones más fascinantes de los agujeros de gusano es que podrían permitirte viajar en el tiempo.

Así es como funciona. Primero, crea un agujero de gusano en el laboratorio. Luego toma un extremo del agujero de gusano, colócalo en una nave espacial y vuela a un porcentaje significativo de la velocidad de la luz, para que la dilatación del tiempo surta efecto.

Para las personas en la nave espacial, solo habrán ocurrido unos pocos años, mientras que podría haber sido cientos o incluso miles para la gente de la Tierra. Suponiendo que pueda mantener el agujero de gusano estable, abierto y transitable, entonces viajar a través de él sería interesante.

Si pasaras en una dirección, no solo moverías la distancia entre los agujeros de gusano, sino que también serías transportado al tiempo que está experimentando el agujero de gusano. Vaya en una dirección y avance en el tiempo, vaya en la otra dirección: hacia atrás en el tiempo.

Algunos físicos, como Leonard Susskind, piensan que esto no funcionaría porque violaría dos de los principios más fundamentales de la física: la conservación local de la energía y el principio de incertidumbre del tiempo de energía.

Desafortunadamente, realmente parece que los agujeros de gusano deberán permanecer en el ámbito de la ciencia ficción en el futuro previsible, y tal vez para siempre. Incluso si es posible crear agujeros de gusano, entonces tienes que mantenerlos estables y abiertos, y luego debes descubrir cómo permitir que la materia entre en ellos sin colapsar. Aún así, si pudiéramos resolverlo, eso haría que viajar al espacio fuera muy conveniente.

Los agujeros de gusano en la relatividad general son soluciones matemáticamente válidas de las ecuaciones de campo de Einstein (las ecuaciones que describen la gravedad y el espacio-tiempo curvo), que conectan regiones distantes del espacio. Has visto los diagramas, como el de la respuesta del usuario de Quora a ¿Qué son los agujeros de gusano? ¿Realmente existen? ¿Qué tipo de distribución masiva causaría un agujero de gusano?

No hay absolutamente ninguna evidencia de que los agujeros de gusano realmente existan en nuestro universo. Además, la solución, aunque teóricamente posible, también es inestable. Su estabilidad podría mejorarse con el uso de “materia exótica” (p. Ej., Materia con masa de reposo negativa), pero no hay absolutamente ninguna evidencia de que exista materia exótica, y hay muchas razones espléndidas para creer que no existe.

Además, incluso si resulta que existe materia exótica y su presencia puede estabilizar un agujero de gusano, aún no dice nada sobre si es posible crear un agujero de gusano y, de ser así, cómo. Con toda probabilidad, incluso si es posible crear uno, el agujero de gusano se crearía con sus dos gargantas inicialmente en las proximidades de cada uno, y requeriría algunos medios convencionales para transportar una de las gargantas a su ubicación final deseada … qué tipo de derrota el propósito (es como solo poder llevar su automóvil a algún lugar si camina primero a pie), aunque es cierto que una vez allí, el agujero de gusano podría reutilizarse.

SI

“Los agujeros de gusano deberían existir en la naturaleza, porque están predichos por la teoría de la relatividad general de Einstein, que también predice agujeros negros, cosmología, estrellas de neutrones, lentes gravitacionales de galaxias, desplazamiento al rojo gravitacional y dilatación del tiempo, flexión de la luz por las estrellas ( lente gravitacional) entre otras cosas.

“Todos estos fenómenos astrofísicos se han observado repetidamente con gran precisión y, por lo tanto, verifican la teoría de la relatividad general. No hay ninguna razón por la que no existan agujeros de gusano basados ​​en una teoría muy bien probada cuyas otras predicciones se hayan verificado como se mencionó anteriormente. Otra predicción de la relatividad general son las ondas gravitacionales, y ha habido una búsqueda de su existencia durante más de 50 años. Esta búsqueda ahora está aumentando con un importante programa de astronomía británico dedicado por completo a detectarlos “.

Esto fue dicho por el Dr. Eric Davis, físico investigador principal del Instituto de Estudios Avanzados de Austin

Pero es ciencia que hay muchas personas que se oponen

NO

“Estoy completamente de acuerdo en que lo más probable es que sean solo una construcción teórica. Es muy poco probable que alguna vez veamos el tipo de agujero de gusano más estándar, el que podría atravesar, como se ve en las películas de ciencia ficción.

“Según nuestra comprensión de la física, parece casi imposible y ciertamente no hemos visto ninguno. Incluso si existen, no estoy seguro de cómo cazarlos. Uno no podría medir la existencia de un agujero de gusano directamente sin enviar dos observadores a los dos agujeros negros conectados [que también podrían formar la base de un agujero de gusano]. Si se encuentran en el medio, hay un agujero de gusano. Si no, entonces no hay agujero de gusano. En cualquier caso, los observadores externos más afortunados nunca sabrían el resultado del experimento.

“Por supuesto, eso no significa que uno deba dejar de mirar, siempre debemos buscar lo que hay ahí fuera, sin embargo, no aguantaría la respiración”, dijo el profesor Andreas Karch, profesor de física en la Universidad de Washington

Pero realmente creo que el agujero de gusano existe incluso si quieres saber sobre el agujero negro y algunas cosas más que puedes visitar en mi perfil …

Gracias por leer mi respuesta

Los agujeros de gusano son soluciones a las ecuaciones de campo de Einstein para la gravedad que actúan como “túneles”, conectando puntos en el espacio-tiempo de tal manera que el viaje entre los puntos a través del agujero de gusano podría tomar mucho menos tiempo que el viaje a través del espacio normal.

Las primeras soluciones parecidas a agujeros de gusano se encontraron al estudiar la solución matemática para los agujeros negros. Allí se descubrió que la solución se prestaba a una extensión cuya interpretación geométrica era la de dos copias de la geometría del agujero negro conectadas por una “garganta” (conocida como puente Einstein-Rosen). La garganta es un objeto dinámico unido a los dos agujeros que se aprieta extremadamente rápido en un enlace estrecho entre ellos.

Desde entonces, los teóricos han encontrado otras soluciones de agujeros de gusano; Estas soluciones conectan varios tipos de geometría en cualquier boca del agujero de gusano. Un aspecto sorprendente de los agujeros de gusano es que, debido a que pueden comportarse como “atajos” en el espacio-tiempo, ¡deben permitir viajes hacia atrás en el tiempo! Esta propiedad se remonta a la afirmación habitual de que si uno pudiera viajar más rápido que la luz, eso implicaría que podríamos comunicarnos con el pasado.

No hace falta decir que esta posibilidad es inquietante; el viaje en el tiempo permitiría una variedad de situaciones paradójicas, como volver al pasado y matar a tu abuelo antes de que naciera tu padre (la paradoja del abuelo). Ahora surge la pregunta de si sería posible construir un agujero de gusano y moverlo de tal manera que se convierta en una máquina del tiempo utilizable.

Las geometrías de agujeros de gusano son inherentemente inestables. El único material que se puede usar para estabilizarlos contra el pinzamiento es el material que tiene densidad de energía negativa, al menos en algún marco de referencia. Ninguna materia clásica puede hacer esto, pero es posible que las fluctuaciones cuánticas en varios campos puedan hacerlo.

Stephen Hawking conjeturó que si bien se pueden crear agujeros de gusano, no se pueden usar para viajar en el tiempo; Incluso con la materia exótica que estabiliza el agujero de gusano contra sus propias inestabilidades, argumentó, insertando una partícula en él lo desestabilizará lo suficientemente rápido como para evitar su uso. Esto se conoce como la Conjetura de Protección de la Cronología.

Los agujeros de gusano son una gran diversión teórica y son soluciones aparentemente válidas de las ecuaciones de Einstein. Sin embargo, no hay evidencia experimental para ellos. ¡Esto no debería evitar que ningún escritor de ciencia ficción en ciernes los use según sea necesario!

Un agujero de gusano es una conexión en forma de túnel a través del espacio-tiempo, al igual que los túneles reales aburridos por gusanos en una manzana (newtoniana). En la actualidad, los agujeros de gusano espacio-temporales son solo construcciones teóricas derivadas de la relatividad general; No hay evidencia experimental de su existencia. Sin embargo, los físicos teóricos estudian las propiedades matemáticas de los espacios-tiempos que contienen agujeros de gusano debido a sus propiedades inusuales. El estudio de geometrías tan extrañas puede ayudar a distinguir mejor los límites de comportamiento permitidos en la teoría de la relatividad general, y también puede proporcionar información sobre los efectos relacionados con la gravedad cuántica.

Un agujero de gusano tiene dos bocas conectadas por una “garganta” y proporciona un camino que un viajero podría seguir hasta un punto distante. El camino a través del agujero de gusano es topológicamente distinto de otras rutas que uno podría seguir al mismo destino.

¿Qué se entiende por topológicamente distinto? Si una hormiga desea gatear de un lado de una manzana a otro, hay muchos caminos posibles en la superficie que conectan el punto de partida con el destino. Estos caminos no son distintos desde el punto de vista topológico: un trozo de cuerda elástica fijado en los puntos de inicio y finalización, y que se extiende a lo largo de uno de esos caminos, podría deslizarse y estirarse sobre la superficie para descansar sobre cualquier otro camino. Ahora imagine que la hormiga se arrastra a través de un agujero de gusano en la manzana. Un trozo de cuerda que pasa a través del agujero de gusano no se puede mover suavemente de tal manera que se encuentre a lo largo de uno de los caminos de la superficie (o a través de otro agujero de gusano con los mismos puntos finales pero diferente ruta).

A los fines de la ciencia ficción, generalmente se supone que un agujero de gusano en el espacio-tiempo representa un atajo: que al viajar una pequeña distancia a través del túnel del agujero de gusano, podrías terminar en un destino que podría estar a años luz de distancia a través del espacio convencional . En términos de la física teórica de los agujeros de gusano, sin embargo, no hay una razón particular por la cual la distancia debe ser más corta; el agujero de gusano en realidad podría ser la ruta más larga (análoga a un agujero largo, complicado y retorcido que un gusano podría dejar en una manzana, donde las bocas de entrada y salida podrían estar bastante cerca una de la otra en la superficie).

Los agujeros de gusano pueden existir dentro de las soluciones clásicas de agujeros negros de las ecuaciones de Einstein. Sin embargo, estos agujeros de gusano son inútiles para viajar, ya que colapsan antes de que cualquier nave espacial (o incluso un rayo de luz) pueda atravesarlos. Además, los agujeros negros formados por una estrella en colapso no tienen ningún agujero de gusano asociado.

Primero, te recomiendo que compruebes mi respuesta aquí. ¿Cómo funciona un agujero de gusano?
Pero como su pregunta es diferente, puede pensar en un agujero de gusano como un atajo entre 2 puntos en el universo.

Como se demostró en interestelar, imagine un papel y mantenga 2 puntos en él. Ahora dóblalo en una dimensión superior, que es la 3ra. Lo cual podemos fácilmente. Y perfora un lápiz en él. Ha viajado desde el punto A al punto B en un instante al tomar un atajo a través de una dimensión superior.

Lo mismo se aplica aquí, pero debes tomar un atajo en la quinta dimensión ya que nuestro universo tiene 4 dimensiones de espacio-tiempo (3 espacios y 1 tiempo tal como lo vemos).
Para crearlo, debe tener densidad de energía negativa y gravedades repulsivas que no existen. E incluso si lo logra de alguna manera y abre un agujero de gusano, será muy pequeño y colapsará pronto solo por tener partículas de materia dentro.

Pero considerando un escenario extremadamente hipotético en el que realmente has construido uno. ¿Qué sucede cuando lo atraviesas? ¡Viajarás en el tiempo!
¿Por qué? Porque cada objeto se mueve a la velocidad c en estas 4D. Entonces, mientras te quedas quieto conmigo, viajas a la velocidad c en el tiempo conmigo. Pero a medida que te mueves en cualquier dirección con cierta velocidad, veo que tu velocidad espacial aumentó y tu velocidad de tiempo disminuyó.

Entonces, ¿qué sucede cuando conectas dos partes del universo distante con un agujero de gusano? ¡Viajó a una velocidad más rápida que c y, por lo tanto, para compensar eso, su velocidad de tiempo se invertirá!

Gracias por dejarme follarte la mente. Fue un placer 🙂

Los agujeros de gusano son, por su topología, soluciones muy específicas de la teoría de la relatividad de Einstein, llamados puentes de Einstein-Rosenthal. Para producir uno de los puntos de vista casualmente dicho – tomaría el llamado. Materia exótica que no actúa como la materia normal gravitacionalmente, sino antigravedad. La energía que se necesita pero es tremendamente alta. Por consideraciones teóricas, probablemente han revelado que se necesita una materia exótica de la cantidad de masa de Júpiter para un agujero de gusano de un metro de diámetro.

Y lo que ni siquiera sé tiene: no es como Stargate o Star Trek, es decir, que los agujeros de gusano son planos o tienen forma de disco. Según la teoría, tendrían que ser esféricos.

Un investigador muy interesado en el físico de partículas Leonard Susskind.

http://www.stanford.edu/dept/physics/people/faculty/susskind_leonard.html

Los agujeros de gusano son los portales de conexión entre dos lugares diferentes en el universo. Wormhole es una rasgadura en la tela del espacio-tiempo, que conecta dos lugares diferentes.

Normalmente, cuando necesita pasar del punto amarillo al punto azul, iría en el camino como se muestra en la imagen. Pero debido a un agujero de gusano, puede viajar instantáneamente desde el punto amarillo al punto azul.

Es como romper un papel para conectar dos puntos diferentes en un papel, como este.

Pero estos no son reales , ya que su existencia violaría las leyes de la física.

Fuente de la imagen: Google

Lo primero que debo decir es que no hay pruebas de que existan agujeros de gusano. Un agujero de gusano es un paso teórico a través del espacio-tiempo que podría crear atajos para viajes largos a través del universo. Los agujeros de gusano se predicen por la teoría de la relatividad general. Los agujeros de gusano existen solo en las matemáticas de la “Relatividad general”. Pero nadie tiene idea de cómo se crearían, y no hay evidencia de nada como un agujero de gusano en el Universo observado.

En 1935, los físicos Albert Einstein y Nathan Rosen utilizaron la teoría de la relatividad general para proponer la existencia de “puentes” a través del espacio-tiempo. Estos caminos, llamados puentes de Einstein-Rosen o simplemente agujeros de gusano, se supone que conectan dos puntos diferentes en el espacio-tiempo, creando teóricamente un atajo que podría reducir el tiempo de viaje y la distancia.

Los agujeros de gusano contienen dos aberturas, con una garganta que conecta los dos. Las aberturas probablemente serían esferoidales. La garganta puede ser un tramo recto, pero también puede enrollarse, tomando un camino más largo de lo que podría requerir una ruta más convencional. En un ejemplo simplificado, el espacio se representa como un plano bidimensional en lugar de uno tetradimensional. Imagine que una hoja está doblada, dejando un espacio entre la parte superior e inferior. Colocar un peso en el lado superior hará que se forme una curvatura. Si se colocara una masa igual en la parte inferior de la hoja en un punto que corresponde con la ubicación del peso en la parte superior, la segunda masa eventualmente se encontraría con la primera. Esto es similar a cómo podrían desarrollarse los agujeros de gusano.

Un haz de luz que atraviesa un camino entre dos puntos en el espacio-tiempo curvo puede tomar más tiempo para completar el viaje que una hipotética nave espacial que aprovecha la conexión de acceso directo de un agujero de gusano entre las dos regiones distintas del espacio-tiempo.

Se cree que cantidades extremas de energía negativa podrían de hecho abrirse y mantener abierto un agujero de gusano, abriendo la posibilidad de un viaje interestelar o interdimensional a través de estos agujeros teóricos. No hay forma conocida de crear estas enormes cantidades de energía negativa; Los científicos actualmente no saben cómo crear o mantener un agujero de gusano. Si existen, entonces probablemente habrá algún material girando alrededor del exterior del agujero de gusano y podría parecer “algo” como un huracán. Un agujero de gusano de masa negativa podría verse por la forma en que su gravedad afecta la luz que pasa.

Ciertas soluciones de relatividad general permiten la existencia de agujeros de gusano donde la boca de cada uno es un agujero negro. Sin embargo, un agujero negro natural, formado por el colapso de una estrella moribunda, por sí solo no crea un agujero de gusano. Hasta hace poco, los teóricos creían que los agujeros de gusano podían existir solo por un instante de tiempo, y cualquiera que intentara atravesarlo se encontraría con una singularidad. Pero los cálculos más recientes muestran que una civilización verdaderamente avanzada podría hacer funcionar los agujeros de gusano. Al usar algo que los físicos llaman “materia exótica”, que tiene una energía negativa, la civilización podría evitar que un agujero de gusano se derrumbe sobre sí mismo.

La materia exótica, que no debe confundirse con la materia oscura o la antimateria, contiene densidad de energía negativa y una gran presión negativa. Tal materia solo se ha visto en el comportamiento de ciertos estados de vacío como parte de la teoría cuántica de campos. Si un agujero de gusano contuviera suficiente materia exótica, ya sea natural o artificial, teóricamente podría usarse como un método para enviar información o viajeros a través del espacio.

Aunque agregar materia exótica a un agujero de gusano podría estabilizarlo hasta el punto de que los pasajeros humanos pudieran viajar de manera segura a través de él, todavía existe la posibilidad de que la adición de materia “regular” sea suficiente para desestabilizar el portal.

Actualmente, el primer problema es el tamaño. Se predice que existen agujeros de gusano primordiales en niveles microscópicos, aproximadamente 10 ^ -33 centímetros. Sin embargo, a medida que el universo se expande, es posible que algunos se hayan extendido a tamaños más grandes.

Otro problema proviene de la estabilidad. Los agujeros de gusano predichos de Einstein-Rosen serían inútiles para viajar porque colapsan rápidamente. Pero una investigación más reciente descubrió que un agujero de gusano que contenía materia “exótica” podría permanecer abierto e inmutable durante períodos de tiempo más largos.

La tecnología actual es insuficiente para agrandar o estabilizar los agujeros de gusano, incluso si se pudieran encontrar. Sin embargo, los científicos continúan explorando el concepto como un método de viaje espacial con la esperanza de que la tecnología eventualmente pueda utilizarlos.

Los agujeros de gusano no solo pueden conectar dos regiones separadas dentro del universo, sino que también pueden conectar dos universos diferentes. Del mismo modo, algunos científicos han conjeturado que si una boca de un agujero de gusano se mueve de una manera específica, podría permitir el viaje en el tiempo. Sin embargo, el cosmólogo británico Stephen Hawking ha argumentado que tal uso no es posible. [Ciencia extraña: los agujeros de gusano son las mejores máquinas del tiempo]

Cosas extrañas explicadas
¿Qué es un agujero de gusano?

La paradoja del ‘científico loco suicida’ de Stephen Hawkin

Es como sigue:

“No me gusta la forma en que los científicos en las películas a menudo se describen como locos, pero en este caso, es cierto. Este tipo está decidido a crear una paradoja, incluso si le cuesta la vida. Imagine, de alguna manera, que ha construido un agujero de gusano, un túnel de tiempo que se extiende solo un minuto hacia el pasado.
A través del agujero de gusano, el científico puede verse a sí mismo como era hace un minuto. Pero, ¿y si nuestro científico usa el agujero de gusano para disparar a su yo anterior? Ahora está muerto Entonces, ¿quién disparó el tiro? Es una paradoja. Simplemente no tiene sentido. Es el tipo de situación que le da a los cosmólogos pesadillas.
Este tipo de máquina del tiempo violaría una regla fundamental que gobierna todo el universo, que hace que sucedan antes que los efectos, y nunca al revés. Creo que las cosas no pueden hacerse imposibles. Si pudieran, entonces no habría nada que impida que todo el universo descienda al caos. Así que creo que siempre sucederá algo que evite la paradoja. De alguna manera debe haber una razón por la cual nuestro científico nunca se encontrará en una situación en la que pueda dispararse. Y en este caso, lamento decir que el problema es el agujero de gusano mismo ”.

Por lo tanto, es posible que no exista un agujero de gusano, pero si es así, hay algunos problemas con él.

El problema con los agujeros de gusano es que colapsarán tan rápido que nada tendrá tiempo de atravesarlos. Esto se debe a que si se elimina un cuerpo que está doblando el espacio-tiempo, el espacio-tiempo ya no permanecerá esa curva. Se suavizará y volverá a estar plano. Y lo mismo con el agujero de gusano, la deformación severa que los hace existir no es natural y el espacio-tiempo quiere volver a ser plano, por lo que el colapso del agujero de gusano es realmente rápido. Y si eso no fuera suficiente, tan pronto como se abra el agujero de gusano, la radiación comenzará a viajar a través de él, y la gravedad de los agujeros de gusano lo acelerará a velocidades muy altas. Y, por supuesto, estas partículas bombardearán la garganta (la garganta del agujero de gusano es el túnel por el que atraviesas) del agujero de gusano y lo colapsarán aún más rápido, sin mencionar que cualquiera que intente viajar a través de él obtendrá un bronceado infernal . Pero hay una manera de mantener abierto el agujero de gusano. La materia normal cae hacia abajo, entonces ¿sería posible crear un tipo de materia negativa que caiga hacia arriba, materia con antigravedad? Teóricamente hay algo llamado materia exótica que tiene esta capacidad, aunque nunca se ha visto ni creado. Este asunto podría usarse para sostener el agujero de gusano empujando hacia afuera a los lados de su tropa. De esta manera manteniéndolo estable. Debería decirse que la energía es una cosa relativa y no tiene que ser negativa en todos los marcos de referencia (los marcos de referencia son relatividad y básicamente significa diferentes observadores), podría ser positiva en algunos. Pero como se ve desde el marco de referencia de agujeros de gusano, tiene que ser negativo.

Entonces, ¿cómo se crea un agujero de gusano? Bueno, hay varias maneras.
Se ha sugerido que los agujeros de gusano ocurren naturalmente, pero solo en escalas muy pequeñas. Normalmente en nuestras escalas macroscópicas, el espacio-tiempo es plano (si algo no lo dobla). Pero si lo acerca a través del nivel de partículas y baja a algo llamado longitud de Planck (10 ^ -33 cm), el espacio-tiempo se deformará cada vez más y no se suavizará en absoluto. Entonces, en este nivel, el espacio-tiempo se deforma naturalmente y de manera caótica, deberías poder encontrar pequeños agujeros de gusano naturales. Y luego sería posible tomar uno de ellos y agrandarlo para que podamos viajar.

Otra posibilidad es doblar el espacio-tiempo nosotros mismos, ya en escalas macroscópicas. Luego mueva este pequeño bolsillo que acabamos de crear al lugar al que queremos ir, haga un agujero en el espacio-tiempo en nuestro bolsillo y el espacio-tiempo en el lugar al que queríamos ir, y luego “cosa” las dos rasgaduras juntas para crear un túnel (el agujero de gusano). El problema es que la parte desgarrada crearía una singularidad, y las singularidades son cosas muy desagradables, que tienden a estirar primero a las personas en espagueti y luego convertirlas en cosas muy pequeñas. Entonces, no queremos una singularidad, pero ¿hay alguna manera de crear un agujero de gusano sin una singularidad? Sí, el problema es que, en el momento en que se crea, el tiempo debe distorsionarse en todos los marcos de referencia. Lo que significa que en ese momento en particular podría viajar hacia adelante y hacia atrás en el tiempo. Entonces no es seguro que esto funcione.

Espero que esto ayude.

GRACIAS POR LA SOLICITUD DURO.

Un agujero de gusano es un paso teórico a través del espacio-tiempo que podría crear atajos para viajes largos a través del universo. Los agujeros de gusano se predicen por la teoría de la relatividad general. Pero tenga cuidado: los agujeros de gusano traen consigo los peligros del colapso repentino, la alta radiación y el contacto peligroso con materia exótica.

Sin embargo, como Morris y Thorne habían revelado, y otros estudios han confirmado, construir agujeros de gusano transitables requiere un ingrediente que la naturaleza parece carecer, al menos en grandes cantidades, de algo llamado “materia exótica”. La materia exótica posee una masa negativa y, por lo tanto, funciona como una especie de mecanismo estabilizador antigravedad para ayudar a abrir la garganta del agujero de gusano. A primera vista, la masa negativa parece imposible. No importa cuánto alguien haga dieta, nunca inclinaría la balanza a menos 50 kilos. Sin embargo, siguiendo la famosa relación de Einstein, la masa está relacionada con la energía. Además, como Morris y Thorne se dieron cuenta, el efecto Casimir de la física cuántica permite un tipo de energía negativa. Entonces, tal vez la energía negativa podría transformarse en masa negativa.

los agujeros de gusano son solo teóricos por el momento y aún no se han probado

Los agujeros de gusano son básicamente un pasaje que conecta dos lugares diferentes en el tiempo y el espacio.

como en la imagen de arriba, un agujero de gusano es un pasaje que conecta dos puntos diferentes en el espacio y el tiempo doblando el espacio-tiempo mismo

ahora, viajar a través de un agujero de gusano no solo te llevará a un lugar diferente en el universo, sino que también te llevará a un momento diferente, por lo que teóricamente, si caminas por un agujero de gusano, puedes terminar al otro lado de la tierra en 3058 o en el sofá frente a su televisor 35 años después (estos son ejemplos a pequeña escala) o en otra galaxia quinientos años después y no estará bajo su control dónde lo llevará

pero esto sigue siendo como dije en la primera oración, es una idea hipotética y aún no se ha demostrado

Wormhole es un puente hipotético entre dos puntos en el continuo del espacio-tiempo de Einstein. Por lo tanto, en realidad es un atajo para viajar largas distancias (incluso miles de millones de años luz) en el continuo espacio-tiempo.

“En física, SpaceTime es cualquier modelo matemático que fusiona las tres dimensiones del espacio y la dimensión del tiempo en un único continuo de 4 dimensiones”. (Src: wikipedia)

Entonces, nuestro universo es un continuo espacio-tiempo donde los cuerpos con masas (por ejemplo, sol, tierra y otros cuerpos celestes) crean una distorsión en este continuo espacio-tiempo y los espacios-tiempo vacíos son planos.

Wormhole es una forma de vincular dos puntos en este continuo espacio-tiempo doblando este gráfico 4D.

Src: Imágenes de Google y Wikipedia

La definición (en su mayoría) matemática de un agujero de gusano de una parte de nuestro universo a otra es la siguiente: si hay una región del espacio que localmente se ve como [math] \ mathbb {R} \ times \ Sigma [/ math], donde [math] \ Sigma [/ math] es un 3-múltiple asociado con el espacio (pero no con el tiempo), y [math] \ partial \ Sigma \ simeq \ mathrm {S} ^ 2 [/ math], entonces hay un agujero de gusano En esta región del espacio. No hay restricciones en el tamaño / forma del agujero de gusano: la idea básica es simplemente que hay un punto en el que el espacio se conecta a sí mismo de una manera topológicamente no trivial.

Aquí está la imagen intuitiva: primero, pasemos de 3 + 1 dimensiones (3 dimensiones de espacio y tiempo) a 2 + 1 dimensiones. Queremos que sea un agujero de gusano “estático”, para que podamos ignorar el tiempo. Ahora, piense en este múltiple en 2-D como una hoja de papel, que se pliega para que dos regiones del papel estén muy cerca. Ahora, piense en conectar las dos partes del papel cortando esencialmente agujeros circulares en ambas partes y luego pegando un cilindro entre ellas para conectar los dos bordes. En esta región del espacio, el límite de la variedad parece un círculo (una esfera incrustada en 2 dimensiones en lugar de 3). Una breve explicación de por qué esto da como resultado lo que los legos piensan de los agujeros de gusano es la siguiente: atravesando la región del “cilindro” del espacio, podríamos viajar entre los puntos A y B, en los extremos opuestos del cilindro, más rápido que la luz que recorrió el largo alrededor de la parte doblada de la hoja de papel. Si enviamos luz a lo largo del cilindro, lamentablemente aún recibiremos latidos, pero está bien porque la idea es que normalmente no mediríamos la distancia entre A y B a través del agujero de gusano, ya que esta es una característica topológica no trivial del espacio-tiempo.

No voy a tratar de hablar sobre un agujero de gusano de un universo a otro, aunque apuesto a que la construcción matemática es bastante similar.

Los agujeros de gusano son una construcción puramente teórica, que yo sepa. Sin embargo, requieren la existencia de “materia exótica” con densidad de energía negativa para ser de alguna utilidad, en lo que respecta a viajar a través de ellas.

Los agujeros de gusano son teóricamente posibles pero no con ninguna tecnología conocida o tecnología sobre la que podamos especular en detalle. Esto se describe en este documento http://www.physics.uofl.edu/wkom …

Los agujeros de gusano requieren materiales capaces de resistir una tensión inmensa, tensión mayor que su densidad de energía en masa. No se conocen tales materiales. Para un agujero de gusano el radio de la luna la tensión sería 5.373 x 10 ^ 29 N / m ^ 2. Para comparar la resistencia máxima del grafeno, el material con la resistencia a la tracción más alta conocida es 1.3 × 10 ^ 11 N / m ^ 2. Además, la densidad de energía en masa del grafeno a 1 g / cm ^ 3 es 8.9401 × 10 ^ 19 J / m ^ 3 o N / m ^ 2, mucho más alta. De hecho, los agujeros de gusano pueden requerir materiales con masa / energía negativa y no tenemos idea de cómo lograrlo.

Los agujeros de gusano son los fenómenos cosmológicos predichos por la solución del puente de Einstein-Rosen de la teoría de la relatividad general de Einstein. Esto significa que las matemáticas y la física funcionan y podrían existir en la mayoría de los modelos realistas del universo. Pero, nadie lo sabe con certeza ya que nunca se han observado. Podemos descubrir algo que muestra que son imposibles en nuestro universo.

Otra solución famosa a la teoría de Einstein se llama la métrica de Gödel que simplemente no puede existir en nuestro universo porque predice el resultado de una forma, tamaño y rotación muy específicos de ese universo “hipotético”. Es un modelo realmente funky que haría que dicho universo repita su propia línea de tiempo en un ciclo cada X número de cien mil millones de años. Pero, nuestro universo no se ve así.

El puente Einstein-Rosen también puede no funcionar en nuestro universo, o pueden ser muy comunes. No hay forma de saber sin aprender más de lo que ya sabemos.

Los agujeros de gusano deberían existir en la naturaleza, porque están predichos por la teoría de la relatividad general de Einstein, que es la teoría que también predijo los agujeros negros, la cosmología, las estrellas de neutrones, la lente gravitacional de las galaxias, el desplazamiento al rojo gravitacional y la dilatación del tiempo, la flexión de la luz por las estrellas, entre otras cosas.

Todos estos fenómenos astrofísicos se han observado repetidamente con gran precisión y, por lo tanto, verifican la teoría de la relatividad general. No hay ninguna razón por la que no existan agujeros de gusano basados ​​en una teoría muy bien probada cuyas otras predicciones se hayan verificado como se mencionó anteriormente. Otra predicción de la relatividad general son las ondas gravitacionales. Eso ya lo ha demostrado una investigación reciente realizada por científicos de LIGO.

Según la teoría de Verlinde, la gravedad es un efecto secundario de todos los fenómenos astrofísicos. Y la gravedad no es esencial para la existencia del universo. Eso es directamente apropiado para las predicciones de Einstein que explican la teoría de la relatividad y también la onda gravitacional, etc.

Se había pasado la primera prueba de la teoría de Verlinde de la gravedad emergente utilizando mediciones de lentes gravitacionales débiles.

Un agujero de gusano conecta dos puntos en el espacio. Es algo así como un atajo entre los dos puntos. Las cosas pueden entrar por un extremo y salir por el otro, y viceversa. Pero, si las cosas que lo atraviesan son demasiado grandes, el puente (es decir, el agujero de gusano) se derrumba y se ‘cae’ con todo lo que llevaba.

La teoría de la relatividad general de Einstein permite que existan agujeros de gusano, ya que son soluciones válidas para la ecuación de la relatividad general. Sin embargo, no se ha encontrado evidencia física que sugiera que realmente exista un agujero de gusano.

Dado que la Relatividad general es una teoría muy poderosa, ya que predice muchas cosas que parecían poco probables pero que luego se probaron en la práctica, ha habido un trabajo teórico sobre cómo podría funcionar un agujero de gusano.

El hecho de que no lo hayamos encontrado no significa que no existan. Sin embargo, más allá de la teoría de Einstein, no tenemos ninguna teoría confiable que diga que existe.

Ahora, supongamos que este ‘atajo’ es mucho más corto que el camino más largo y normal. Si usa el atajo mientras la luz atraviesa el camino largo, existe la posibilidad de que llegue al punto final antes de la luz, simplemente porque está atravesando un camino mucho más corto.

Física del agujero de gusano …

Conceptos básicos de Wormhole

Definición : Si bien tiene una definición muy rigurosa, un agujero de gusano puede considerarse como un túnel entre 2 lugares dentro de nuestro universo o un túnel que conecta nuestro universo con otro universo.

Anatomía del agujero de gusano

La apertura de un agujero de gusano se llama “boca” y cada boca está conectada por la “garganta” del agujero de gusano. La garganta puede expandirse hacia el vientre o incluso hacia varias barrigas. Vea la imagen a continuación: panza no incluida.

Palabras de agujero de gusano

Un agujero de gusano que se queda por un tiempo se llama agujero de gusano permanente, si no, es un agujero de gusano transitorio. Un agujero de gusano que es lo suficientemente grande como para ser detectado se llama agujero de gusano macroscópico . Un agujero de gusano permanente que no se derrumba si se perturba se llama agujero de gusano estable . Los agujeros de gusano que no cambian con el tiempo se llaman agujeros de gusano estáticos , los que cambian se llaman agujeros de gusano dinámicos . Un agujero de gusano estable que una persona puede atravesar ileso se llama agujero de gusano transitable .

Sabores de agujero de gusano

Hay muchos tipos diferentes de agujeros de gusano. Hay agujeros de gusano que tienen horizontes de eventos, como los agujeros de gusano Schwarzschild y Kerr, y agujeros de gusano que no tienen horizonte: agujeros de gusano Morris-Thorne (en realidad una clase de agujeros de gusano). Hay agujeros de gusano con carga eléctrica, como el agujero de gusano Nordstrom-Reissner. Hay agujeros de gusano con gargantas, como todos los anteriores, y agujeros de gusano que son tortitas planas sin garganta, llamados agujeros de gusano de capa fina, o a veces agujeros de gusano Visser, o a veces simplemente llamados puertas estelares.

Precaución : La descripción anterior de los tipos de agujeros de gusano parece implicar que existe una variedad de agujeros de gusano en el espacio, pero esto no es exactamente lo que se entiende por tipo de agujero de gusano: siga leyendo.

¿Existen los agujeros de gusano?

Los agujeros de gusano existen principalmente como soluciones matemáticas para las ecuaciones de campo de Einstein. Lo que se ha escrito anteriormente sobre los tipos de agujeros de gusano, se interpreta correctamente como los “tipos de soluciones de agujeros de gusano”.

Agujeros de gusano macroscópicos que ocurren naturalmente
No hay evidencia de que existan tales agujeros de gusano. Además, ni siquiera pueden formarse: si bien la geometría del espacio-tiempo puede cambiar, la topología es permanente, lo que significa que no es posible cortar, hacer agujeros o volver a coser el espacio-tiempo.

Agujeros de gusano microscópicos
En el nivel cuántico de descripción, se postula que el espacio-tiempo existe como una “espuma cuántica”. En esta espuma cuántica podría haber agujeros de gusano microscópicos o virtuales. Si, de alguna manera, pudiéramos inyectar “materia exótica” en un agujero de gusano microscópico, podría permitir que un agujero de gusano microscópico se inflara a dimensiones macroscópicas. Esto no violaría la invariancia topológica del espacio-tiempo.

Una ilustración de la espuma cuántica de Wheeler:

Materia exótica
Este término se usa a menudo para describir la materia que se comporta de manera diferente a la materia ordinaria, por ejemplo, “materia oscura”. En el contexto de los agujeros de gusano, la materia exótica se refiere a un tensor negativo de energía de estrés, o cualquier materia que tenga una densidad de energía negativa. Este es un requisito para que la garganta del agujero de gusano se expanda nuevamente en otra región del espacio-tiempo. La materia exótica se explica más detalladamente aquí, vea: ¿Qué es la materia exótica?

¿Cuán probable es que Wormholes pueda o exista algún día?

Por la física que sabemos que es válida, la existencia o fabricación de agujeros de gusano parece extremadamente improbable.

En una nota más esperanzadora, sabemos que estas soluciones existen matemáticamente, sabemos que nuestras condiciones de energía impuestas para la materia exótica han sido practicadas o en principio violadas, y nuestro conocimiento del espacio-tiempo es muy, muy, muy joven.

En 1935, los físicos Albert Einstein Nathan Rosen utilizaron la teoría de la relatividad general para proponer la existencia de “puentes” a través del espacio-tiempo. Estos caminos, llamados puentes de Einstein-Rosen o agujeros de gusano, conectan dos puntos diferentes en el espacio-tiempo, creando teóricamente un atajo que podría reducir el tiempo de viaje y la distancia.

Los agujeros de gusano contienen dos bocas, con una garganta que conecta los dos. Las bocas probablemente serían esferoidales. La garganta puede ser un tramo recto, pero también puede enrollarse, tomando un camino más largo de lo que podría requerir una ruta más convencional.

La teoría de la relatividad general de Einstein predice matemáticamente la existencia de agujeros de gusano, pero ninguno ha sido descubierto hasta la fecha. Un agujero de gusano de masa negativa podría verse por la forma en que su gravedad afecta la luz que pasa.

Ciertas soluciones de relatividad general permiten la existencia de agujeros de gusano donde la boca de cada uno es un agujero negro. Sin embargo, un agujero negro natural, formado por el colapso de una estrella moribunda, por sí solo no crea un agujero de gusano.

La ciencia ficción está llena de historias sobre viajes a través de agujeros de gusano. Pero la realidad de tales viajes es más complicada, y no solo porque todavía tenemos que detectar uno.

El primer problema es el tamaño. Se predice que existen agujeros de gusano primordiales en niveles microscópicos, aproximadamente 10 ^ -33

centímetros Sin embargo, a medida que el universo se expande, es posible que algunos se hayan extendido a tamaños más grandes.

Otro problema proviene de la estabilidad. Los agujeros de gusano predichos de Einstein-Rosen serían inútiles para viajar porque colapsan rápidamente. Pero una investigación más reciente descubrió que un agujero de gusano que contenía materia “exótica” podría permanecer abierto e inmutable durante períodos de tiempo más largos.

La materia exótica, que no debe confundirse con la materia oscura o la antimateria, contiene una densidad de energía negativa y una gran presión negativa. Tal materia solo se ha visto en el comportamiento de ciertos estados de vacío como parte de la teoría cuántica de campos.

Si un agujero de gusano contuviera suficiente materia exótica, ya sea natural o artificial, teóricamente podría usarse como un método para enviar información o viajeros a través del espacio.

Los agujeros de gusano no solo pueden conectar dos regiones separadas dentro del universo, sino que también pueden conectar dos universos diferentes. Del mismo modo, algunos científicos han conjeturado que si una boca de un agujero de gusano se mueve de una manera específica, podría permitir el viaje en el tiempo. Sin embargo, el cosmólogo británico Stephen Hawking ha argumentado que tal uso no es posible.

“Un agujero de gusano no es realmente un medio de retroceder en el tiempo, es un atajo, por lo que algo que estaba lejos está mucho más cerca”, escribió Eric Christian de la NASA.

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