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¿Qué es un agujero de gusano?

La teoría del agujero de gusano postula que un paso teórico a través del espacio-tiempo 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. [¿Es posible viajar en el tiempo?]

Teoría del agujero de gusano: Un modelo de espacio-tiempo 'doblado' ilustra cómo se puede formar un puente de agujero de gusano con al menos dos bocas que están conectadas a una sola garganta o tubo.(Imagen: © edobric | Shutterstock )

Teoría del agujero de gusano:

Los agujeros de gusano se teorizaron por primera vez en 1916, aunque eso no era lo que se llamaban en ese momento. Mientras revisaba la solución de otro físico a las ecuaciones en la teoría de la relatividad general de Albert Einstein, el físico austríaco Ludwig Flamm se dio cuenta de que otra solución era posible. Describió un "agujero blanco" , una inversión temporal teórica de un agujero negro. Las entradas a los agujeros negros y blancos podrían estar conectadas por un conducto espacio-tiempo.

En 1935, Einstein y el físico Nathan Rosen utilizaron la teoría de la relatividad general para elaborar la idea, proponiendo la existencia de "puentes" a través del espacio-tiempo. Estos puentes conectan dos puntos diferentes en el espacio-tiempo, creando teóricamente un atajo que podría reducir el tiempo de viaje y la distancia. Los atajos llegaron a llamarse puentes Einstein-Rosen, o agujeros de gusano.

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.

A través del agujero de gusano:

La ciencia ficción está llena de historias de 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, de unos 10 a 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. Desafortunadamente, los viajes humanos a través de los túneles espaciales pueden ser un desafío.

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. 

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.

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.

Este post pertenece a la serie "Cosas que deberías saber", puedes ver todos los posts aquí. 


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