Agujeros de gusano: ¿ciencia ficción o realidad?
En la película Contact (1997), Jodie Foster viajó a otro planeta a través de un agujero de gusano.
En Thor (2011), se usa un agujero de gusano para viajar entre la Tierra y Asgard.
Y en la película Interstellar (2014), Matthew McConaughey y Anne Hathaway utilizaron un agujero de gusano para viajar a las regiones más lejanas del universo en busca de un planeta habitable.
Las representaciones de Hollywood de agujeros de gusano y viajes interestelares continúan fascinando a científicos y entusiastas del espacio por igual. Pero, ¿qué son exactamente los agujeros de gusano y cómo funcionan?
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¿Qué son los agujeros de gusano?
En 1935, Einstein y su colega Nathan Rosen descubrieron que la teoría de la relatividad permitía la existencia de puentes que conectan dos puntos en el espacio-tiempo. Si el espacio y el tiempo están deformados o plegados, se pueden conectar dos puntos que están a una gran distancia entre sí.
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Estos puentes de Einstein-Rosen , que más tarde se llamaron agujeros de gusano , son esencialmente atajos que permiten viajar de un lugar del universo a otro en un período de tiempo más corto.
Cuando escuchan el término «agujero de gusano», algunas personas pueden imaginarse una lombriz de tierra excavando algo. Pero, de hecho, esa analogía es cómo surgió el término agujero de gusano. Imagínese un gusano en la superficie de una manzana. Este gusano puede tomar un atajo de un lado a otro de una manzana excavando a través del centro de la manzana hacia el otro lado. Del mismo modo, un viajero puede tomar un atajo de un punto del universo a otro viajando a través de un agujero de gusano.
Tipos de agujeros de gusano
Hay tantos tipos y nombres de agujeros de gusano como científicos teorizan sobre ellos. A medida que se publican y reconocen nuevas teorías sobre los agujeros de gusano, se crean nombres adicionales para ellos. Los científicos con nombres como Schwartzchild, Lorentz, Morris, Thorne, Ellis y Visser han tenido agujeros de gusano con el nombre de sus ideas.
Aunque abundan las ideas sobre los diferentes tipos y funciones de los agujeros de gusano, hay seis tipos principales de agujeros de gusano que los científicos coinciden en que existen.
1.) Atravesable : estos son los agujeros de gusano con los que estamos más familiarizados en la ciencia ficción. Los agujeros de gusano atravesables son aquellos por los que podemos pasar de un punto del universo a otro.
2.) No transitable : estos son agujeros de gusano por los que nada puede pasar, ya sea porque el agujero de gusano colapsa; solo tiene un punto de entrada, pero no tiene salida; o la persona o partícula que entrara sería destruida antes de llegar al otro lado.
3.) Los agujeros de gusano de un solo sentido son agujeros de gusano de un solo sentido, lo que significa que solo puede viajar una vez a través de ellos, y necesitaría un agujero de gusano separado para el viaje de regreso.
- Agujeros negros : sí, los agujeros negros son en realidad tipos de agujeros de gusano unidireccionales. Cualquier cosa puede entrar en un agujero negro, pero debido a su intensa atracción gravitacional, nada puede escapar.
- Agujeros blancos : la mayoría de nosotros nunca ha oído hablar de los agujeros blancos, que son lo opuesto a los agujeros negros. Nada puede entrar en un agujero blanco.
4.) Los agujeros de gusano de dos vías son agujeros de gusano de ida y vuelta que le permiten un viaje de regreso a través del mismo agujero de gusano.
5.) Los agujeros de gusano dentro del universo están ubicados en nuestro propio universo y son para viajar de un punto a otro dentro de nuestro universo.
6.) Los agujeros de gusano entre un universo se conectan desde nuestro universo a otro universo paralelo.
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Sin embargo, estos seis tipos de agujeros de gusano rara vez se clasifican por sí mismos. Por ejemplo, un agujero de gusano unidireccional puede ser transitable o no transitable. Un agujero de gusano entre universos puede ser unidireccional o bidireccional.
El tipo ideal de agujero de gusano para viajar, y el que vemos con más frecuencia en la ciencia ficción, es un agujero de gusano transitable bidireccional dentro del universo . Este agujero de gusano permitiría a un viajero hacer el viaje (transitable), permanecer dentro de nuestro universo (intrauniverso) y usar el mismo agujero de gusano para el viaje de regreso (ida y vuelta).
Creación de agujeros de gusano
Hay dos preguntas en la mente de muchos al pensar en agujeros de gusano:
- ¿Qué tan posible es para nosotros viajar a través de un agujero de gusano?
- ¿Podemos realmente crear uno?
De forma natural
A pesar de que todavía tenemos que observar o medir un agujero de gusano atravesable, muchos científicos creen que los agujeros de gusano se producen de forma natural, pero solo a nivel de partículas. Estos agujeros de gusano microscópicos se denominan agujeros de gusano primordiales y pueden transmitir partículas diminutas de un lugar a otro.
Si bien no son prácticos para transmitir algo más grande (incluidas las personas), a medida que el universo se ha expandido, estos agujeros de gusano primordiales pueden haber aumentado de tamaño. También es teóricamente posible para nosotros ampliarlos o crearlos nosotros mismos a partir de espuma cuántica.
Artificial
Algunos científicos creen que se pueden construir agujeros de gusano atravesables a partir de espuma cuántica , una estructura subatómica que puede existir en todo el universo y que es mil millones de billones de veces más pequeña que el núcleo de un átomo. Actualmente, sin embargo, no tenemos la tecnología para manipular o detectar espuma cuántica.
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A pesar de nuestras limitaciones actuales, existe un tipo de agujero de gusano creado por el hombre que los científicos han podido crear. Y lograron esto no hace mucho tiempo.
En 2015, un grupo de científicos españoles creó un agujero de gusano magnético que puede transferir un campo magnético de un punto a otro. Este campo magnético desapareció mientras viajaba a través del agujero de gusano y reapareció en el otro lado. La invisibilidad del campo magnético mientras viajaba llevó a los científicos a concluir que viajaba a través de otra dimensión fuera de las tres dimensiones normales, lo que lo convierte en un tipo de agujero de gusano.
¿Qué posibilidades hay de los agujeros de gusano?
Los agujeros de gusano transitables vienen con algunos problemas que aún no hemos podido resolver. Por un lado, si bien son teóricamente posibles, no son realísticamente posibles según la teoría de la relatividad de Einstein. Desafortunadamente, la física que teorizó sobre los agujeros de gusano no permite que se utilicen para viajar. ¿Por qué es esto?
Los agujeros de gusano son muy inestables . Las paredes de los agujeros de gusano se atraen gravitacionalmente entre sí y, por lo tanto, colapsarían tan pronto como se formaran. Para evitar esto, se necesitaría materia exótica dentro del agujero de gusano para estabilizarlo.
La materia exótica es materia con una densidad de energía y una presión negativas, que contrarresta la energía positiva de un agujero de gusano. Desafortunadamente, en este momento, no podemos generar la materia exótica necesaria para evitar la implosión de un agujero de gusano.
Incluso si pudiéramos generar suficiente materia exótica para estabilizar el agujero de gusano, tan pronto como un objeto entra en él, la gravedad se altera y el agujero de gusano se vuelve inestable y colapsa.
Los agujeros de gusano están mucho más allá de nuestro conocimiento o habilidades actuales. Sin embargo, en el lado positivo, todavía hay mucho sobre la relatividad, la gravedad y la energía del campo cuántico que aún no entendemos. A medida que continuamos aprendiendo más sobre cómo funciona nuestro universo, es posible que podamos resolver el misterio de los agujeros de gusano.
Resumen de la lección
Los agujeros de gusano , basados en la teoría de la relatividad de Einstein, son atajos que permiten que la materia viaje de un punto del universo a otro.
Existen seis tipos principales de agujeros de gusano:
- Transitables agujeros de gusano se pueden recorrer a través.
- Los agujeros de gusano no transitables no se pueden atravesar.
- Unidireccionales (que consisten en agujeros negros y agujeros blancos) solo son buenos para un viaje de ida.
- Los agujeros de gusano bidireccionales funcionan para viajes de ida y vuelta.
- Los agujeros de gusano intrauniverso son para viajar dentro de nuestro universo.
- Los agujeros de gusano entre universo transportan materia a otros universos.
Los científicos creen que los agujeros de gusano primordiales de origen natural existen a nivel de partículas y pueden transmitir partículas subatómicas de un punto a otro.
Estos agujeros de gusano podrían agrandarse utilizando espuma cuántica , una estructura subatómica que podría existir en todo el universo.
Los agujeros de gusano atravesables hechos por el hombre están más allá de nuestro conocimiento y habilidades actuales, pero los científicos han podido crear un agujero de gusano magnético que puede transferir un campo magnético a través de otra dimensión.
Los agujeros de gusano no son posibles de manera realista según la teoría de la relatividad de Einstein. Son inestables y colapsarían tan pronto como se formen. La materia exótica (materia con energía negativa) podría usarse para estabilizarla, pero actualmente no podemos crearla. Y si se lograra la estabilidad de un agujero de gusano, un objeto que entrara haría que se volviera inestable y colapsara.
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