¿Cuál es la forma de un agujero de gusano? ¿Es necesariamente esférico?

El límite de un agujero de gusano puede tener cualquier forma.

No tiene que ser una esfera, un círculo o cualquier otra forma simétrica. Puede tener cualquier forma arbitraria bidimensional o tridimensional.

La única restricción en la forma es que la entrada y la salida deben ser de la misma forma y dimensión. Esto se debe a que ambos lados del agujero de gusano son en realidad lo mismo, existiendo simultáneamente en dos lugares separados del universo (o dos universos diferentes).

Matemáticamente, podemos describir un agujero de gusano identificando dos regiones separadas del espacio-tiempo, en el mismo universo o en dos universos diferentes, para que sean la misma región . Esta región puede ser una superficie bidimensional o un volumen tridimensional. El único efecto que tiene la forma de la región es determinar el tipo y la configuración de la materia necesaria para soportar el agujero de gusano.

Los agujeros de gusano generalmente se representan en películas de ciencia ficción como círculos (con la famosa excepción de Interestelar, donde se representan como esferas). Sospecho que la razón de esto es principalmente que los círculos y la esfera son más agradables visualmente que las formas menos simétricas. Sin embargo, si existen agujeros de gusano, no hay nada que impida que un agujero de gusano tenga una forma menos atractiva …

La visualización tradicional de agujeros de gusano deriva de la visualización de la lámina de goma de la gravedad como una distorsión del espacio. Imagen de una gran hoja de goma estirada plana. Coloque una naranja en el centro de la misma. Esto provocará una depresión en la hoja. Ahora coloque una toronja en la hoja, lo suficientemente lejos como para causar su propia depresión. Ahora mueve la naranja hacia la toronja. Finalmente, la naranja rodará hacia la toronja a medida que cae en su “pozo de gravedad”.

La lámina de goma comienza como una representación plana (bidimensional) del espacio, pero agregarle objetos tridimensionales nos permite ver la distorsión de la lámina en la tercera dimensión.

Ahora imagine que el objeto en la hoja es tan denso que hace un agujero en la hoja y tiene la visualización de la hoja de goma de un agujero negro. Pero en esta visualización, el “agujero” es una rasgadura en la lámina de goma bidimensional.

En nuestro espacio, la lágrima está en nuestro espacio tridimensional y, por lo tanto, no es un círculo. Es una esfera.

Otra forma de ver esto es que parece que no tenemos problemas para imaginar un agujero negro como una esfera. Entonces se deduce que un agujero de gusano que crea en el espacio-tiempo también debe ser una esfera. ¿Por qué cambiaría repentinamente a un disco a medida que el agujero negro se volviera cada vez más denso?

Se supone que un agujero es una entrada a un camino o un túnel. Tomemos un túnel. Es un objeto cilíndrico 3D que se compone de muchos círculos colocados uno encima del otro. Sus puntos finales son los agujeros, que son los últimos (o primeros) círculos del túnel. Por lo tanto, será un objeto 2D.

El túnel que se muestra en Interestelar es un objeto 4D. Extrapolando del ejemplo anterior, debe estar compuesto de muchos objetos 3D. Si llamamos a su entrada una puerta, entonces debería estar en 3D. Un círculo en 3 dimensiones es una esfera.

NOTA : no soy físico. La respuesta se basa en mi comprensión, interpretación e intuición.

Si has visto la película, recordarás que Romilly explicó este fenómeno maravillosamente. Sin embargo, te lo recordaré, pero con términos más técnicos.

Si abre 2 agujeros en un colector de 4 y agrega un asa que conecta estos agujeros, obtendrá un agujero de gusano. Recuerde que la superficie de un múltiple de 4 es 3D, y la entrada y la salida del agujero de gusano están incrustadas en la superficie. Entonces obtendrás una “cosa” en 3D. Esto es agujeros de gusano en pocas palabras.

Puede ser más fácil pensar en un múltiple de 3 y agregar un identificador con el mismo proceso exacto. Obtendrá una entrada 2D y una salida, por lo tanto, un agujero de gusano de aspecto 2D desde el exterior.

[Me di cuenta de que Prabodh Katti escribió exactamente lo mismo que yo.]

Explican esto en la película.

Toma una esfera 3D. Cortar cualquier sección 2D de la misma; qué forma tiene esa sección: un círculo perfecto.

Por lo tanto, si toma cualquier sección 3D de un objeto 4 o 5D perfectamente simétrico, debería ser una esfera.