Los agujeros de gusano de Einstein-Rosen: ¿Portales que permitirían viajar en el espacio y el tiempo?

Los agujeros de gusano son ‘túneles’ espaciotemporales, de momento puramente teóricos.

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Una de las ideas más fascinantes y especulativas de la astrofísica moderna tienen que ver con la supuesta existencia de los agujeros de gusano -también conocidos como puente de Einstein-Rosen -, una especie de atajo o portal en el universo compuesto por dos extremos conectados por un único túnel, a través de la cual podría desplazarse la materia, posibilitando en teoría viajar en el espacio y el tiempo.

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Los agujeros de gusano, que en realidad son soluciones matemáticas a las ecuaciones de campo de la teoría de la relatividad general de Albert Einstein, son un túnel o portal de corta duración, que duraría sólo un breve momento y que podrían conectar dos puntos del universo actual y, quizás, dos diferentes momentos en el tiempo.

En teoría, algunos físicos postulan que si en un extremo cayera materia dentro de un agujero negro, recorriendo el agujero de gusano esta materia podría llegar a un agujero blanco (lo contrario de un agujero negro) que se encontraría en el otro extremo. Por estos “atajos” se podría viajar, entonces, a otros lugares distantes del universo, y también hacia el futuro -no al pasado- de acuerdo a los principios de la física.

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Cuando Albert Einstein formuló su teoría general de la relatividad, también concibió una nueva teoría sobre todo el Universo, en la que afirmó que cuando las estrellas colapsaban formaban agujeros negros, misteriosos objetos astronómicos con una fuerza gravitatoria tan fuerte que nada, ni siquiera la luz, puede escapar de él.

Einstein, junto con el físico estadounidense-israelí Nathan Rosen, postularon que en el centro de los agujeros negros se alcanzaba la singularidad, el punto en el que toda la materia se comprime a tamaño 0 y, por ende, a una densidad infinita.

Ambos físicos creían que si cambiaban un poco las matemáticas, esa singularidad podía convertirse en un puente que llevara del centro del agujero negro a otro lugar, quizás a otro agujero negro o incluso a un agujero blanco, la contraparte exacta de los agujeros negros, es decir, en vez de tragarse todo lo que se acerca a ellos, constantemente está expulsando y repeliendo la materia que llega a sus confines. La idea central 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.

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El físico Sean Carroll, del Instituto Tecnológico de California, en un artículo publicado por la BBC Mundo, comentó que “un agujero negro es un lugar al que puedes entrar pero del que nunca puedes escapar, mientras que un agujero blanco es un lugar de donde puedes salir pero al que nunca puedes regresar”, agregando que, por el momento, los agujeros blancos sólo existen en los cálculos de los físicos y astrónomos, como alguna vez lo fueron los agujeros negros.

El físico Edward Larrañaga, entrevistado por el mismo medio, añadió que “al realizar las operaciones matemáticas de las ecuaciones que planteó Einstein da como resultado un agujero blanco, pero todavía no conocemos ningún proceso físico que dé lugar a que se genere un agujero blanco”.

El físico Marco Rovelli, del Centro de Física Teórica en Marsella, Francia, en tanto, afirmó que “la razón para sospechar que existen agujeros blancos es que podrían resolver un misterio: Lo que sucede en el centro de un agujero negro. Vemos grandes cantidades de materia girando en espiral alrededor de los agujeros negros y luego cayendo dentro de ellos. Toda esta materia cruza la superficie del agujero, ‘el horizonte’ o punto de no retorno, cae en picado y ¿Luego? Nadie lo sabe”.

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El término agujero de gusano sería introducido por el físico teórico estadounidense John Wheeler en 1957 (inspirado en la obra del científico Hermann Weyl), basándose en la siguiente analogía: si el universo es la cáscara de una manzana, y un gusano viaja sobre su superficie, la distancia de un punto de la manzana a su antípoda es igual a la mitad de la circunferencia de la manzana, siempre que el gusano se arrastre sobre la cáscara de la fruta. Pero, si en vez de esto, el gusano cavara un agujero directamente a través de la manzana, la distancia que tendría que recorrer sería considerablemente menor, ya que la distancia más cercana entre dos puntos es una línea recta que une a ambos.

Básicamente, como ya se mencionó, existirían dos tipos de agujeros de gusano: El que consiste en dos agujeros negros conectados entre sí y que sería imposible de cruzar, pues equivaldría a entrar a una habitación con dos puertas que sólo pueden abrirse desde fuera. Y los agujeros de gusano “transitables”, con un agujero negro en un extremo (la puerta de entrada) y un agujero blanco en el extremo opuesto (la puerta de salida).

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En la actualidad, muchos investigadores se han abocado a analizar la posibilidad de que, teóricamente, un ser humano podría viajar en el espacio-tiempo a través de un agujero de gusano “transitable”, portal que podría permanecer abierto el tiempo suficiente como para atravesarlo y que permitiría – siempre en teoría- viajar por el espacio-tiempo.

En la teoría de la relatividad general, la posibilidad de atravesar agujeros de gusano fue demostrada por primera vez por el Premio Nobel de Física Kip S. Thorne y su graduado Mike Morris en un artículo publicado en 1988. Ambos postularon, por entonces, su controvertida teoría de que los agujeros de gusano podían ser utilizados para viajar en el tiempo. El tipo de agujero de gusano transitable que ellos descubrieron se mantendría abierto por una especie de concha esférica de materia exótica (materia que escapa del modelo estándar de la física de las partículas, que posee energía cinética negativa y que nunca se ha observado en la naturaleza).

Otros científicos, en tanto, han descubierto otros tipos de agujeros de gusano transitables, como uno que se mantiene abierto por cuerdas cósmicas (remanentes cósmicos que se formaron durante las primeras fracciones de segundo tras el Big Bang), ya hipotetizado antes por el matemático neozelandés Matt Visser en un artículo publicado en 1989.

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El cosmólogo Andrew Pontzen, en el programa de la BBC “Casos curiosos de Rotherford y Fry”, explicó cómo se podría convertir teóricamente un agujero de gusano en una especie de posible 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”.

Sin embargo, según las especulaciones de Pontzen, se podría viajar del presente al futuro, pero jamás 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”.

Hoy, si bien los agujeros de gusano o túneles espaciotemporales son puramente teóricos, pues aún no se ha descubierto ninguno, los físicos no dejan de plantear formas de atravesarlos sin que se cierre su “garganta” por la atracción gravitatoria. De acuerdo a los modelos teóricos de agujeros de gusano postulados por algunos astrofísicos, un ser humano podría viajar entre galaxias a través de uno de estos túneles en cosa de segundos (desde el punto de vista del viajero), el mismo viaje que para un observador externo tardaría miles de años.

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Muchos científicos, desde los tiempos de Albert Einstein, han postulado que en teoría los agujeros de gusano conectarían regiones remotas del Universo, o incluso unos universos con otros, como una auténtica red de túneles a través del espacio-tiempo que podrían atravesarse de forma expedita y casi instantánea.

Sin embargo, el astrofísico norteamericano Paul Sutter, en una nota publicada por el diario español ABC, admitió que si bien aquella era una idea revolucionaria y sugerente, también presentaba una “pequeña” dificultad técnica. “Los agujeros de gusano, que son curvaturas del espacio-tiempo tan extremas que forman túneles de acceso directo, son también catastróficamente inestables. De forma que en cuanto se enviara un solo fotón a través del agujero, éste se colapsaría a una velocidad mayor que la de la luz”.

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