Agujero de gusano Las capacidades intergalácticas abren el camino. Un túnel a través del espacio-tiempo, que permite a los valientes viajeros viajar entre sistemas estelares, sin siquiera acercarse a la velocidad de la luz.
Los agujeros de gusano son el caballo de batalla de las civilizaciones interestelares de ciencia ficción en libros y películas, ya que resuelven el molesto problema de una obra de arte: "Si te aferras a la física, el 99.999999% de nuestra historia será tan interesante como ver gente dormida".
¿Pero se puede hacer esto? ¿Realmente colapsar y doblar el espacio-tiempo, crear un túnel conveniente y realizar todos nuestros sueños galácticos?
En resumen: poco probable.
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Cuidado con el agujero blanco
El concepto de agujeros de gusano surgió cuando el físico Ludwig Flamm, y más tarde Albert Einstein y
Nathan Rosen, se dieron cuenta de que los agujeros negros podían "estirarse". Si comenzamos a resolver ecuaciones fantásticamente complejas de la teoría general de la relatividad, entonces el mecanismo que predice la existencia de agujeros negros también predice un fenómeno como los agujeros blancos. El agujero blanco es sobre lo que imaginas que es. Si el horizonte de eventos de un agujero negro marca una región del espacio de la que es imposible escapar, después de haber entrado en él, entonces es imposible caer más allá del horizonte de un agujero blanco, aunque todo lo que está dentro puede escapar.
Los mismos cálculos matemáticos dan un pequeño premio: todos los agujeros negros se conectan naturalmente con los agujeros blancos a través de singularidades, formando un túnel espacial. ¡Hurra, agujeros de gusano, y aquí estamos!
O no Tenemos montañas de evidencia de la existencia de agujeros negros, pero los agujeros blancos siguen siendo una fantasía matemática. No hay procesos conocidos para nosotros en el universo que los moldearían, e incluso si aparecieran, su inestabilidad natural los destruiría rápidamente. Sí, por cierto, el mecanismo de la aparición de agujeros negros, el colapso de estrellas masivas, evita automáticamente la aparición de agujeros blancos simbióticos.
E incluso si se formaron (y no se forman), la extrema gravedad de las singularidades mutuas causaría que el túnel del agujero de gusano se estire instantáneamente y se rompa más rápido de lo que cualquier cosa podría atravesarlo.
Muerte en un agujero negro
Pero no prohibirá a nadie que juegue el divertido juego "qué pasaría si". ¿Qué pasa si se pueden formar agujeros blancos de forma natural o se pueden crear? ¿Qué pasa si se pueden estabilizar? ¿Qué pasa si puedes unir la singularidad de un agujero blanco a la singularidad de un agujero negro y crear un agujero de gusano? ¿Y si? ¿Y si? ¿Y si?
Bueno, en primer lugar, viajar a través de un agujero de gusano sería asqueroso. La entrada al agujero de gusano, la "garganta", se encuentra dentro del horizonte de eventos del agujero negro.
Y ese es el problema.
La definición misma del horizonte de sucesos, su significado cósmico de existencia, consiste en el hecho de que después de haber pasado por él, no saldrás. De ninguna manera No importa si hay un túnel adentro, no saldrás por él. Dentro del horizonte de eventos del agujero negro, hay una dirección: la ciudad de Singularsk, un lugar de densidad infinita y que abruma todo en el mundo de la gravedad.
Supongamos que entraste en un hoyo. Observas que la luz penetra desde otro pedazo del universo. Si alguien se une a usted, puede conocerlo y tomar una taza de té. Y morir, una muerte terrible, corriendo hacia la singularidad.
Por supuesto que no
¿Hay alguna manera de crear un agujero de gusano que funcione en lugar de un portal terrible a la destrucción inevitable? Sorprendentemente, la hay. Bueno, no es un "sí" 100% definitivo para "una parte normal de nuestro universo". Más bien, sí, "si pretendemos".
Deben superarse dos obstáculos importantes para crear un agujero de gusano aceptable. Primero, la entrada al agujero de gusano debe estar fuera del horizonte de eventos. Esto le permitirá ingresar al agujero de gusano y volar a través de él hasta su destino sin temor a encontrar una singularidad.
En segundo lugar, el túnel debe ser estable y fuerte. Debe resistir la extrema gravedad de las singularidades y resistir la ruptura cuando algo vuela sobre él.
Y existe material que resuelve ambos problemas. Pero tiene su propia dificultad: masa negativa.
Eso es todo, masa, solo negativo. Se puede usar un anillo de material de masa negativa para crear un agujero de gusano funcional y útil. Dado que la naturaleza exótica de la masa negativa distorsiona el espacio-tiempo de una manera especial, infla la entrada al agujero de gusano más allá de los límites del horizonte de eventos y estabiliza el cuello del agujero de gusano. Esto no es muy intuitivo, pero los cálculos matemáticos son correctos.
¿Pero puede existir tal sustancia? Hemos divisado una parte considerable del Universo, y hasta ahora no hemos visto las masas negativas. Si existiera, tendría propiedades muy extrañas. Por ejemplo, de acuerdo con las leyes de Newton, si les agrega algunas desventajas, resulta que una partícula de masa negativa empujaría una partícula con una masa positiva, y una partícula con una masa positiva atraería una partícula con una masa negativa. Si coloca dos partículas con masas opuestas una al lado de la otra, de repente comienzan a acelerar en una dirección y juntas vuelan hacia el infinito. Tal comportamiento, al parecer, debe violar alguna ley del universo.
¿Qué pasa con el efecto Casimir, la extraña y sorprendente atracción de dos placas de metal debido a la energía del vacío? A menudo se cita como un ejemplo, ya que el Universo se comporta incorrectamente y como un posible camino hacia la masa negativa. Pero la fuerza de Casimir se caracteriza por una presión negativa local y no una masa negativa. Por supuesto, no sabemos todo sobre la gravedad cuántica y la naturaleza del espacio-tiempo en escalas extremadamente pequeñas. ¿Puede la civilización avanzada abrir el camino a la masa negativa y controlar la gravedad como lo necesita? ¿Un avance en física allanará el camino para la exploración de agujeros de gusano?
Lo más probable es que no. Demasiadas cosas funcionan en contra de ellos. Los agujeros de gusano en funcionamiento violarían tantas reglas de física bien conocida (y bien probada) que me parece que sería mejor hacer otras tareas.
Algunos me acusarán de no ser lo suficientemente creativo, pero al universo le importa un comino nuestra creatividad. Las herramientas de la ciencia son estrictas pero justas; Si la idea no funciona, no funciona. En nuestro Universo hay muchos acertijos maravillosos, y definitivamente aún no hemos revelado todos los detalles del trabajo del espacio. Pero los agujeros de gusano, muy probablemente, no estarán allí.