Todo lo que necesitas son un par de agujeros negros y algunas cuerdas cósmicas.
Agujero negro giratorio con nave espacial entrando
(Imagen: © Shutterstock)
Todos quieren un agujero de gusano. Quiero decir, ¿quién quiere molestarse en recorrer las rutas largas y lentas en todo el universo, tomar decenas de miles de años solo para llegar a otra estrella aburrida? No cuando puedes entrar en la abertura de agujero de gusano más cercana, dar un pequeño paseo y terminar en un exótico rincón lejano del universo.
Sin embargo, hay una pequeña dificultad técnica, los agujeros de gusano, que son curvas en el espacio-tiempo tan extremas que se forma un túnel de acceso directo, son catastróficamente inestables. Como en, tan pronto como envía un solo fotón por el agujero, se colapsa más rápido que la velocidad de la luz.
Pero un artículo reciente, publicado en la revista arXiv el 29 de julio, ha encontrado una manera de construir un agujero de gusano casi constante, uno que colapsa lo suficientemente lento como para enviar mensajes, e incluso cosas, antes de que se desgarre. Todo lo que necesitas son un par de agujeros negros y unas cuerdas cósmicas infinitamente largas. Pan comido.
El problema del agujero de gusano:
En principio, construir un agujero de gusano es bastante sencillo. Según la teoría de la relatividad general de Einstein, la masa y la energía deforman el tejido del espacio-tiempo. Y una determinada configuración especial de materia y energía permite la formación de un túnel, un atajo entre dos partes del universo que de otro modo serían distantes.
Desafortunadamente, incluso en papel, esos agujeros de gusano son fantásticamente inestables. Incluso un solo fotón que pasa a través del agujero de gusano desencadena una cascada catastrófica que desgarra el agujero de gusano. Sin embargo, una dosis saludable de masa negativa, sí, eso es materia pero con un peso opuesto, puede contrarrestar los efectos desestabilizadores de la materia regular que intenta atravesar el agujero de gusano, haciéndola transitable.
OK, la materia con masa negativa no existe, por lo que necesitamos un nuevo plan.
Comencemos con el agujero de gusano mismo. Necesitamos una entrada y una salida. Teóricamente es posible conectar un agujero negro (una región del espacio donde nada puede escapar) a un agujero blanco (una región teórica del espacio donde nada puede entrar). Cuando estas dos extrañas criaturas se unen, forman una cosa completamente nueva, un agujero de gusano. Así que puedes saltar a cualquier extremo de este túnel y, en lugar de ser aplastado por el olvido, simplemente saltas inofensivamente al otro lado.
Ah, pero los agujeros blancos tampoco existen. Bueno, esto se está poniendo complicado.
Como los agujeros blancos no existen, necesitamos un nuevo plan. Afortunadamente, algunas matemáticas inteligentes revelan una posible respuesta, un agujero negro cargado. Los agujeros negros pueden llevar una carga eléctrica (no es común debido a la forma en que se forman naturalmente, pero tomaremos lo que podamos obtener). El interior de un agujero negro cargado es un lugar extraño, con la singularidad puntual normal de un agujero negro estirado y distorsionado, lo que le permite formar un puente hacia otro agujero negro con carga opuesta.
Voila: un agujero de gusano, usando solo cosas que realmente podrían existir.
Pero este agujero de gusano a través de agujeros negros cargados tiene dos problemas. Uno, todavía es inestable, y si algo o alguien realmente trata de usarlo, se desmorona. La otra es que los dos agujeros negros con carga opuesta se atraerán entre sí, tanto a través de las fuerzas gravitacionales como eléctricas, y si se unen, obtendrás un solo agujero negro grande, con carga neutral y totalmente inútil.
Ilustración de agujero de gusano
(Crédito de la imagen: Shutterstock)
Ponle un arco cósmico:
Por lo tanto, para que todo funcione, debemos asegurarnos de que los dos agujeros negros cargados se mantengan alejados uno del otro de manera segura, y asegurarnos de que el túnel del agujero de gusano pueda mantenerse abierto. Una posible solución, cuerdas cósmicas .
Las cadenas cósmicas son defectos teóricos, similares a las grietas que se forman cuando el hielo se congela, en la estructura del espacio-tiempo. Estas sobras cósmicas se formaron en los primeros días embriagadores de las primeras fracciones de segundo después del Big Bang. Son objetos realmente exóticos, no más anchos que un protón pero con una sola pulgada de su longitud que supera el Monte Everest. Nunca querrás encontrar uno tú mismo, ya que te cortarían por la mitad como un sable de luz cósmico, pero no tienes que preocuparte mucho ya que ni siquiera estamos seguros de que existan, y nunca hemos visto uno ahí afuera.
Aún así, no hay razón para que no puedan existir, por lo que son un juego justo.
Tienen otra propiedad muy útil cuando se trata de agujeros de gusano, enorme tensión. En otras palabras, realmente no les gusta que los empujen. Si enhebra el agujero de gusano con una cuerda cósmica, y permite que la cuerda pase a lo largo de los bordes exteriores de los agujeros negros y se extienda por cada extremo hasta el infinito, entonces la tensión en la cuerda evita que los agujeros negros cargados sean atraídos el uno al otro, sosteniendo los dos extremos del agujero de gusano lejos el uno del otro. Esencialmente, los extremos distantes de la cuerda cósmica actúan como dos equipos opuestos de tira y afloja, reteniendo los agujeros negros.
Calmando los temblores:
Una cadena cósmica resuelve uno de los problemas (mantener abiertos los extremos), pero no evita que el agujero de gusano se colapse si realmente lo usaras. Entonces, arrojemos otra cuerda cósmica, también enhebrando el agujero de gusano, pero también en bucle a través del espacio normal entre los dos agujeros negros.
Cuando las cadenas cósmicas se cierran en un bucle, se mueven, mucho. Estas vibraciones agitan la estructura misma del espacio-tiempo a su alrededor, y cuando se ajustan a la perfección, las vibraciones pueden hacer que la energía del espacio en sus alrededores se vuelva negativa, actuando efectivamente como masa negativa dentro del agujero de gusano, estabilizándola potencialmente.
Parece un poco complejo, pero en el artículo reciente, un equipo de físicos teóricos dio instrucciones paso a paso para construir tal agujero de gusano. No es una solución perfecta, eventualmente, las vibraciones inherentes en las cuerdas cósmicas, las mismas que podrían mantener abierto el agujero de gusano, extraen energía y, por lo tanto, masa, lejos de la cuerda, haciéndola más y más pequeña. Esencialmente, con el tiempo las cuerdas cósmicas se mecen en el olvido, con el colapso completo del agujero de gusano no muy lejos. Pero el agujero de gusano reunido puede permanecer estable el tiempo suficiente para permitir que los mensajes o incluso los objetos viajen por el túnel y en realidad no mueran, lo cual es bueno.
Pero primero necesitamos encontrar algunas cadenas cósmicas.
