Física: Qué son los exóticos "agujeros de gusano" de Einstein y Rosen

Javier Sanchez

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Lima
17 May 2020
Hoy el tema de agujeros negros aunque todavía es muy "oscuro", ya se puede decir que es común hablar de él.Junto con ese tema también está presente los viajes en el tiempo y los agujeros de gusano. Aquí la BBC presenta un informe sobre ellos.
La pregunta es ¿alguna vez podremos ser testigos de la existencia de esos agujeros negros? Como dicen el papel aguanta todo. L

Fuente BBC https://www.bbc.com/mundo/noticias-52637902
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Qué son los exóticos "agujeros de gusano" de Einstein y Rosen (y por qué nos podrían permitir viajar a través del tiempo y el espacio)


"Agujeros de gusano" es un nombre curioso para algo tan exótico. Aunque también es muy ilustrativo.

Imagínate una manzana, con un gusano que quiere llegar lo más rápido posible lado opuesto del que se encuentra. En vez de recorrer todo el camino por la superficie, cava un agujero lo más recto posible.

Ahí está: como en el Jardín del Edén y en el de Isaac Newton, una manzana nos lleva al umbral de un mundo de conocimientos nuevos por explorar.

Y en éste apenas estamos incursionando.

Los agujeros de gusano comenzaron como una solución a un dolor de cabeza científico.

Puente
Después de revelar su teoría general de la relatividad en 1915, Albert Einstein quedó preocupado por un gran agujero en su argumento.

"Concibió una nueva teoría sobre todo el Universo, en la que también decía que cuando las estrellas colapsaban formaban agujeros negros", le dijo a la BBC el físico Jim Al-Khalili.

"En esa época, y por varios años más, se creía que lo agujeros negros no existían, que eran artefactos de las matemáticas. Incluso Einstein pensaba así. Pero algo le molestaba:

"En el centro del agujero negro, alcanzabas la singularidad, el punto en el que toda la materia se comprime a tamaño 0 y, por ende, densidad infinita. A Einstein, como buen físico, no le gustaba algo que contiene materia pero cuyo tamaño es 0. Es como cuando divides algo por 0 en tu calculadora y te dice que cometiste un error.

"Entonces, con el físico estadounidense-israelí Nathan Rosen, publicaron un artículo en el que señalaron que si cambiaban un poco las matemáticas, esa singularidad se convierte en un puente que lleva del centro del agujero negro a otro lugar, quizás a otro agujero negro o incluso a un agujero blanco", explica Al-Khalili.

¿Agujero blanco?
"Un agujero negro es algo que se absorbe todo: la materia e incluso la luz que cae en él, no vuelve a salir. Un agujero blanco es lo opuesto: no se traga nada sino que escupe todo. La idea era que quizás todo lo que caía en un agujero negro era expulsado al otro extremo, que era un agujero blanco.


"Eso es lo que se conoce como el puente Einstein-Rosen".

Y ese es el nombre original de los agujeros de gusano. Este último término fue introducido por el físico teórico estadounidense John Wheeler en 1957.

Atajo
Casi tres décadas más tarde, cuando el astrónomo, divulgador y ganador de un premio Pulitzer Carl Sagan (1934-1996), estaba escribiendo su novela "Contacto" (publicada en 1985), en la que se hacía realidad un sueño milenario: un encuentro entre humanos y extraterrestres.

Su plan original era que la protagonista -Eleanor Arroway, directora del proyecto Argus del SETI, dedicado a captar emisiones de radio provenientes del espacio- y otros cuatro científicos se sumergieran en un agujero negro, creado por alienígenas, y para llegar al planeta que ellos habitaban, a 26 años luz de distancia, donde los estaban esperando.

Pero la física no estaba de su lado.

El problema era que si entraban en un agujero negro, lo más probable es que su fin sería... inusual.

Según los científicos, lo mínimo que les pasaría es que, a medida que se fueran acercando, diferentes partes de sus cuerpos serían haladas por distintos grados de fuerzas de gravedad, de manera que se estirarían y adelgazarían hasta quedar como un espagueti (se llama efecto de espaguetización), y luego se estrellarían contra el núcleo del agujero negro.

Ese detalle sobre el uso de esos puentes Einstein-Rosen le preocupaba a Sagan.

Al fin y al cabo, a pesar de que lo que estaba escribiendo una obra de ficción, era un científico y no estaba a gusto con esa situación así que le pidió ayuda a un amigo, quien resultó ser nada menos que uno de los principales expertos en Relatividad del mundo: Kip Thorne.

Cuando Thorne se puso a jugar con las ecuaciones de campo de Einstein, se dio cuenta de que era teóricamente posible crear un tipo completamente nuevo de "agujero de gusano transitable".

Y fue así como la ciencia ficción generó una teoría moderna de agujeros de gusano, más tarde publicada en una revista de Física, que abrió un área de investigación completamente nueva.

Pero si crees que la idea de tomar un atajo en el espacio para poder llegar a lugares que quedan a años luz es extraña, lo que se viene no lo es menos.

De acuerdo con la teoría general de la relatividad de Einstein, los agujeros de gusano no solo pueden usarse para viajar a través del espacio, sino también a través del tiempo.

Más allá del espacio
¿Cómo se hace?

Aquí están, cortesía del cosmólogo Andrew Pontzen, las instrucciones para convertir un agujero de gusano en una máquina del tiempo.

"Si eres capaz de crear dos extremos de un agujero de gusano que enlazan dos espacios, y tomas uno de esos extremos y lo mandas en un viaje a la velocidad de la luz, lo que estarías haciendo es enviarlo al futuro. Así, tendrías un agujero de gusano que no sólo te lleva de un lugar a otro sino también de una época a otra".

Así, podrías viajar del presente al futuro, no al pasado.

"Puedes irte de visita al futuro y volver al presente... no puedes irte a antes del momento en el que creaste tu agujero de gusano pero sí volver a ese momento", señala el cosmólogo en el programa de la BBC "Casos curiosos de Rotherford y Fry".

Como imaginarás, esa idea tan extraña trae infinitos problemas prácticos.

Eso no ha impedido que la ciencia ficción se deleite con la idea: autores encantados con los agujeros de gusano para viajar en el tiempo los han convertido en un elemento clásico, aunque no siempre son tan estrictos con la ciencia como Sagan lo fue al escribir "Contacto".

En la trilogía de "Back to the Future" o "Volver al futuro" que empezó el mismo año en el que Sagan publicó su libro, su protagonista no sólo viaja al pasado, sino que puede alterarlo.

"La noción de poder cambiar el pasado son erróneas: hay leyes de física que te protegen. Aunque es común que en la ciencia ficción las ignoren, y con razón, pues si existe el peligro de que cambies el pasado y borres tu existencia -como ocurre en 'Volver al futuro'-, eso es dramático y excitante", señala la autora de ciencia Jeniffer Oullette.

"Pero desde el punto de vista de la Física, la línea temporal está protegida: no puedes cambiar algo que ya pasó porque, por definición, ya sucedió".

Otro Universo
Sin embargo, hay una manera de cambiar el pasado: produciendo otro universo, que es parte de un multiverso que contiene todas las diferentes versiones del resultado que tus acciones han creado.

Según la Física, eso es perfectamente factible.

Pero, antes de que pienses que estamos desvariando, una pregunta básica: ¿realmente existen los agujeros de gusano en el espacio?

"Existen matemáticamente en papel", responde el cosmólogo Andrew Pontzen.

"Que realmente existan, es otra cosa, porque para crear uno y sostenerlo necesitas una vasta cantidad de una forma muy exótica de energía, muy distinta a la energía que conocemos. Es un tipo de energía que ni siquiera sabemos si existe.

"Pero de existir, es posible que podrías crear un agujero de gusano".

Esa "energía exótica" es necesaria para mantener abiertos los extremos del agujero de gusano y mantenerlo estable.

¿Y qué es exactamente tan exótico de esa energía?

"¡Guau!"
 

NEXUS 6

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Lima
10 Jun 2021
AMIGO JAVIER, EL TEMA KE TOCAS ES FACINANTE Y ME ALIVIA SABER DE VERDAD KE HAY UNA POSIBILIDAD PARA PODER VIAJAR AL PASADO, YO ESTOY AQUI MAS KE NADA PARA APRENDER, EN TAL SENTIDO TE PREGUNTO SI LA RELATIVIDAD PREDICE LA EXISTENCIA DEL MULTIVERSO, YO LEI POR AHI QUE LAS EVIDENCIAS ESTARIAN EN LA FIS. CUANTICA, FAVOR EXPLICANOS.
 
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