Hay un agujero negro a su izquierda y un agujero blanco en la distancia. Teóricamente, saltar al agujero negro te llevará al espacio ocupado por el agujero blanco. ¿Dónde en el espacio está el túnel que forma el agujero de gusano?

Bueno, primero debes entender, si existen agujeros blancos, no están en nuestro universo en absoluto. Un agujero blanco no puede existir dentro de nuestras leyes de la física. Por lo tanto, nunca tendrá el escenario donde tiene un agujero negro y un agujero blanco, ambos observables …

Sin embargo, hay un efecto muy similar al que estás describiendo con los agujeros de gusano. Al igual que el túnel entre un agujero negro y un agujero blanco, el túnel es unidireccional. Efectivamente, el túnel es a través del espacio normal, pero un marco de referencia diferente. Dmitry describe bien este efecto. Pero imaginemos como si el túnel fuera realmente a través del espacio normal que observamos todos los días. Comience imaginando una línea de pesca que conecta los dos extremos del agujero de gusano. Si eres muy observador puedes ver la línea de pesca, pero por lo demás es imperceptible. Ahora encoja la línea de pesca cada vez más pequeña hasta que tenga el tamaño de un núcleo atómico. Todavía observable, pero definitivamente no con luz ordinaria. Sigue reduciéndolo, ya que todavía eres ENORME en comparación con el tamaño del túnel del agujero de gusano. Eventualmente lo llevas al límite de la tabla. Este es el más pequeño que podemos observar debido al principio de incertidumbre. Ahora eres casi lo suficientemente pequeño, encoge un poco más y ahora encuentras que la “cuerda” es completamente inobservable. Literalmente se ajusta a través de las brechas en el espacio-tiempo mismo.

Ahora podría pensar bien si se dirige a través del espacio normal, entonces la longitud del camino a través del agujero de gusano es la misma que dar la vuelta. ¿Derecho? No exactamente. Piensa más como una TARDIS, más grande por dentro que por fuera. Solo que también puede ser más pequeño por dentro … De hecho, lo que realmente encuentras es que las dimensiones dentro del agujero de gusano no tienen mucha relación con las dimensiones fuera del agujero de gusano. Además, el espacio dentro del agujero de gusano se mueve con respecto a los dos extremos. Es por eso que un agujero de gusano es un pasaje de ida. El espacio en sí se mueve lo suficientemente rápido como para moverse más rápido que la velocidad de la luz en la dirección opuesta para volver al mismo extremo en el que entraste.

Se vuelve aún más extraño. La mayoría de las teorías unificadas predicen dimensiones adicionales de espacio / tiempo. A diferencia de las dimensiones regulares, estas dimensiones están cerradas entre sí. Al igual que el juego Asteroide, si sales de la pantalla a la derecha, vuelves al lado izquierdo de la pantalla. Solo estas dimensiones están tan reducidas que no hay espacio para ir de derecha a izquierda. Todo lo que puede hacer es girar en su lugar, con armónicos determinados por el tamaño de la dimensión. Sin embargo, incluso estas dimensiones compactadas son lo suficientemente grandes como para tragar y ocultar nuestro agujero de gusano.

En pocas palabras, su paso del agujero negro al agujero blanco está viajando fuera de nuestro universo a otro universo conectado por gravedad. Los pasajes de agujeros de gusano pueden pasar dentro de partes del universo regular que nosotros podemos observar, o a través de partes que no son observables en nuestro marco de referencia acelerado. De cualquier manera, los túneles son tan pequeños que, en términos de mecánica cuántica, la existencia en nuestro universo es esencialmente indefinida, y posiblemente se enrolle a través de dimensiones ocultas.

Gracias por el A2A.
Solo he tomado 1 curso de Relatividad general, así que toma todo lo que digo con un grano de sal (si alguien detecta un error, házmelo saber).

Creo que puede estar confundiendo algunas ideas relacionadas.

El modelo de agujero negro más simple es la Solución Schwarzschild, que simplemente describe el comportamiento del espacio-tiempo fuera de una distribución de masa esféricamente simétrica , estática (no evolutiva).

Resulta que la condición de simetría esférica también requiere que la solución sea estática. Entonces, realmente, la simetría esférica perfecta es nuestra única suposición.
Una solución estática básicamente significa que la solución es independiente del tiempo (se ve igual en todo momento), y también invariable bajo inversión de tiempo . Es decir, el espacio-tiempo se vería igual si midiera el tiempo en la “otra” dirección, o t -> -t.

Esta no es una imagen realista de un agujero negro. Los agujeros negros reales se crean en algún momento, y tampoco son perfectamente simétricos esféricamente.
[nota al margen: un agujero negro de Schwarzschild es en realidad una aproximación sorprendentemente buena para un agujero negro real, porque las únicas soluciones estables para un agujero negro son las estáticas. Una solución no estática (por ejemplo, una solución oscilante) se descompone en una estática al liberar ondas gravitacionales.]

El agujero blanco es solo la inversión de tiempo de un agujero negro. Recuerde que requerimos que nuestra solución sea invariable bajo inversión de tiempo. Así como todos los rayos de luz dirigidos hacia el futuro conducen a la singularidad del agujero negro, y todos los rayos de luz dirigidos al pasado conducen a la singularidad del agujero blanco.
Las cosas no viajan de singularidad en singularidad.
Además, la singularidad tampoco puede ser física . Es solo que GR tiene la amabilidad de indicarnos exactamente dónde falla y dónde debe intervenir una nueva teoría para hacer predicciones físicas.

Por separado del agujero blanco, la solución Schwarzschild (extendida) también describe una región del espacio-tiempo completamente independiente de “nuestro” espacio-tiempo.
Esta no es una región del espacio-tiempo que está lejos de “nuestro” lado del agujero negro. Es una región del espacio-tiempo completamente desconectada . No puedes llegar allí tomando una nave espacial y atravesando el universo.

Por lo tanto, esta conexión (a menudo llamada Puente Einstein-Rosen, o agujero de gusano) no pasa por el espacio-tiempo. Pasar por la región “original” del espacio-tiempo nunca te llevaría a esta nueva región.

Para acercarse a la respuesta, uno debe darse cuenta de una cosa importante: puede haber más espacio de lo que cree. Estamos acostumbrados a pensar en el espacio-tiempo como un espacio 4D infinito donde puedes construir un marco de referencia a partir de un reloj y palos de tres metros y asignar cada punto a sus coordenadas en el espacio y el tiempo y viceversa: a cada conjunto de coordenadas y tiempo hay un punto correspondiente en el espacio-tiempo. Sin embargo, en la geometría curva de la relatividad general, no todos los sistemas de coordenadas cubren todo el espacio, puede ser fácilmente tal que todas las combinaciones de coordenadas y valores de tiempo en este sistema de coordenadas cubran solo una parte del espacio potencialmente accesible, y parte del espacio permanece oculto. Como un ejemplo importante, busque las “coordenadas de Rindler”, donde en un espacio plano y plano un observador acelera lejos de otro que se detiene, y en las coordenadas del observador acelerado surge un horizonte uniforme, un espacio detrás del cual no es accesible para el observador acelerador. Es decir, hay muchos puntos en el espacio del observador de pie que no existen en el sistema de coordenadas del observador acelerador. Algo similar podría estar sucediendo con los agujeros negros y los agujeros de gusano: algo de espacio detrás del horizonte no existe en el sistema de coordenadas de un observador externo y para este observador la cuestión de “dónde están esos puntos” no tiene sentido. Están fuera de su espacio.

More Interesting

¿Cuál es la función tridimensional para un agujero negro en el continuo espacio-tiempo, como se ve en un gráfico 3D (colapsado 4d)?

¿Está un agujero negro en su mayor parte vacío entre el núcleo y el horizonte de eventos?

Debido a la dilatación del tiempo, ¿el universo fuera de un agujero negro envejece hasta el infinito antes de que cualquier cosa pueda cruzar el horizonte de eventos?

¿Cómo podría Einstein digerir la relatividad pero no la física cuántica cuando ambos parecen extraños para el público en general?

¿Dónde puedo encontrar un material de referencia en línea (documentos, apuntes de clase) sobre el desarrollo de GR Lagrangian (a la manera de Feynman o Weinberg)?

¿Es posible hacer que una región del espacio-tiempo sea discontinua desde cualquier otra región?

Como las ondas necesitan un medio para propagarse, ¿cómo puede escapar el sonido (detectado por Chandra Lab en 2003) del horizonte del agujero negro (Perseo)?

¿Cuál es la correlación entre los puntos lagrangianos y la teoría general de la relatividad?

Si la gravedad es solo la curvatura del espacio-tiempo, ¿cómo mueve un objeto estacionario?

¿Por qué la masa afecta el espacio-tiempo? Por favor no responda con la metáfora del trampolín.

Relatividad general: si observamos una estrella roja brillando con un desplazamiento al rojo z = 3, ¿cuánto más pequeño era el universo cuando se emitía la luz?

¿Cuál es el efecto de la gravedad en los fotones (ver descripción para detalles completos sobre la pregunta)?

¿Cómo explica la relatividad general la aceleración con la deformación del espacio-tiempo?

¿Cómo deforma la gravedad el espacio-tiempo?

¿Por qué la luz se dobla para seguir la curvatura debido a un espacio de deformación de la materia?