La teoría de los agujeros de gusano postula que un pasaje teórico a través del espacio-tiempo podría crear atajos para viajes largos a través del universo. Los agujeros de gusano son predichos por la teoría de la relatividad general. Pero tenga cuidado: los agujeros de gusano traen consigo los peligros de colapso repentino, alta radiación y contacto peligroso con materia exótica.

Teoría de agujeros de gusano

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

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.

«Todo es muy hipotético en este momento», dijo Stephen Hsu, profesor de física teórica en la Universidad de Oregón, a nuestro sitio hermano, LiveScience. «Nadie piensa que vamos a encontrar un agujero de gusano en el corto plazo.»

Los agujeros de gusano contienen dos bocas, con una garganta que las conecta. Las bocas probablemente serían esferoidales. La garganta puede ser un tramo recto, pero también puede serpentear, tomando un camino más largo que el que podría requerir una ruta más convencional.

La teoría de la relatividad general de Einstein predice matemáticamente la existencia de agujeros de gusano, pero no se ha descubierto ninguno hasta la fecha. Un agujero de gusano de masa negativa podría verse por la forma en que su gravedad afecta a 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, no crea por sí solo 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 este tipo de viajes es más complicada, y no solo porque aún no hayamos detectado uno.

El primer problema es el tamaño. Se predice que existen agujeros de gusano primordiales en niveles microscópicos, de unos 10-33 centímetros. Sin embargo, a medida que el universo se expande, es posible que algunos hayan sido estirados a tamaños más grandes.

Otro problema viene de la estabilidad. Los agujeros de gusano Einstein-Rosen predichos serían inútiles para viajar porque colapsan rápidamente.

«Se necesitaría algún tipo de materia muy exótica para estabilizar un agujero de gusano», dijo Hsu, » y no está claro si tal materia existe en el universo.»

Pero una investigación más reciente encontró que un agujero de gusano que contiene materia «exótica» podría permanecer abierto e inmutable durante períodos de tiempo más largos.

Materia exótica, que no debe confundirse con materia oscura o antimateria, contiene 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 contiene suficiente materia exótica, ya sea natural o añadida artificialmente, 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 desafiantes.

«El jurado no está, así que simplemente no lo sabemos», dijo el físico Kip Thorne, una de las principales autoridades mundiales en relatividad, agujeros negros y agujeros de gusano Space.com. «Pero hay fuertes indicios de que los agujeros de gusano por los que un ser humano podría viajar están prohibidos por las leyes de la física. Eso es triste, eso es desafortunado, pero esa es la dirección en la que apuntan las cosas.»

Los agujeros de gusano no solo pueden conectar dos regiones separadas dentro del universo, también podrían conectar dos universos diferentes. De manera similar, 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.

«Puedes ir al futuro o al pasado usando agujeros de gusano que se pueden atravesar», dijo el astrofísico Eric Davis a LiveScience. Pero no será fácil: «Se necesitaría un esfuerzo hercúleo para convertir un agujero de gusano en una máquina del tiempo. Va a ser lo suficientemente duro como para abrir un agujero de gusano.»

Sin embargo, el cosmólogo británico Stephen Hawking ha argumentado que tal uso no es posible.

«Un agujero de gusano no es realmente un medio de retroceder en el tiempo, es un atajo, de modo que algo que estaba lejos está mucho más cerca», escribió Eric Christian de la NASA.

Aunque agregar materia exótica a un agujero de gusano podría estabilizarlo hasta el punto de que los pasajeros humanos pudieran viajar de forma 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.

«Necesitarías algo de tecnología súper avanzada», dijo Hsu. «Los humanos no harán esto en ningún momento en el futuro cercano.»