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Los agujeros de gusano son un recurso muy popular de la ciencia ficción, pero, ¿tienen base científica? ¿Podemos usarlos para viajar? 
A menos que me falle la memoria, por cierto, la imagen es del agujero de gusano de la película Interestellar
Comencemos por tener un poco de contexto, y comprender qué valor podría tener un agujero de gusano. Las distancias en el espacio son enormes
Monstruosamente grandes. Tanto es así, que aunque quisiésemos viajar a las estrellas más cercanas de forma "tradicional" sería complicado
Por ejemplo, Proxima Centauri, la estrella más cercana (a 4,24 años-luz), implicaría un viaje de miles de años con nuestra tecnología actual
Pero, incluso si pudiésemos viajar a la velocidad de la luz (algo complicado por la cantidad de energía necesaria), sería muy lento.
Eso sin entrar en que, a esas velocidades, incluso los átomos serían como balas para nuestro cuerpo. Somos muy blanditos.
A la velocidad de la luz, tardaríamos unos 30.000 años en llegar al centro de la Vía Láctea. 2,5 millones en llegar a Andrómeda...
En definitiva, viajes que no podríamos llevar a cabo en una sola generación. En su lugar, se plantea otra posibilidad: una nave generacional
Es decir, naves que, en viajes de miles, decenas o cientos de miles de años, se convierten en los hogares de miles de generaciones
seres humanos que nacen, viven y mueren en esa nave, en un lento viaje a alguna estrella cercana... La idea no es tampoco desconocida
Ha sido explorada, por ejemplo, en Cita con Rama (de Arthur C. Clarke). Y podría ser una solución a cómo viajar a otras estrellas.
Esas naves podrían ser como las colonias orbitales de las que os hablé aquí hace unas semanas:
Pero... ¿cómo podemos cubrir grandes distancias en el espacio sin violar las leyes de la física, ni tardar miles de años?
Aquí entra en juego un científico al que sé que muchos "adoráis" (nótese la ironía). Sí, hablo, obviamente, de Albert Einstein
Y, por supuesto, hablo de su teoría de la relatividad, porque es ahí donde encontramos la respuesta:
Quizá conozcas la idea. Un agujero de gusano es como un "túnel" que conecta dos puntos diferentes del espacio. Visualizarlo no es fácil
así que vamos a imaginarnos un espacio de dos dimensiones. De hecho, si tienes un papel a mano, puedes hacer el experimento.
Este experimento, por cierto, también apareció en la película Interstellar, quizá incluso podría decirse que lo popularizó aunque tiene años
Sobre la superficie de un papel en blanco, dibuja dos puntos, uno en cada extremo. ¿Cuál es la línea más corta con la que puedes unirlos?
Sin duda alguna, es una línea recta, ¿cierto? Para una criatura de dos dimensiones, de hecho, esa sería la única solución posible
Sin embargo, para nosotros, hay otra solución, que nos lleva a jugar con nuestra tercera dimensión. La altura. Podemos doblarlo.
Para una criatura de dos dimensiones, el concepto de la altura es incomprensible, y parecería magia. A nosotros nos pasa algo similar...
porque imaginar cómo curvar el espacio fuera de nuestras tres dimensiones es complicado. De hecho, un agujero de gusano se representa así
Si te fijas, no deja de ser una representación de dos dimensiones doblándolo en tres, pero es lo que hay. Somos criaturas de 3 dimensiones
La cosa es que el concepto de los agujeros de gusano es perfectamente plausible dentro de las leyes de la física.
De hecho, además de como agujeros de gusano, los conocemos como un "Puente de Einstein-Rosen". El nombre tiene su motivo.
por un lado, obviamente, viene del propio Einstein. Por otro, de Nathan Rosen, un físico americano-israelí.
Literalmente, un puente de Einstein-Rosen es una de las soluciones que obtenemos al resolver las ecuaciones de campo de Einstein.
Las ecuaciones del campo de Einstein son un conjunto de 10 ecuaciones que describen la interacción de la gravitación ->
por la curvatura del espacio-tiempo por la masa y la energía. Si quieres leer más del espacio-tiempo, hice este hilo
El planteamiento es exactamente el mismo que el del ejemplo con el papel. Un agujero de gusano no es más que una unión de dos puntos ->
a través del espacio. Imaginemos que creamos un agujero de gusano en un laboratorio (luego hablaré de cómo crearlo). Nos llevamos un extremo
en una nave, a otro lugar. A un millón de kilómetros, o a mil años-luz, o a mil millones de años-luz. No hay un mínimo ni un máximo.
De hecho, esta imagen es una representación (aproximada) de cómo veríamos un agujero de gusano que conectase Alemania con Francia
O más concretamente la puerta de la sección de física de la Universidad de Tübingen (en Alemania) con las dunas de arena de Boulogne-sur-Mer
Del mismo modo, podríamos tener un agujero de gusano que nos llevase desde nuestra ciudad a la galaxia de Andrómeda. O a Proxima Centauri
Pero claro, todo esto está muy bien, en la ciencia-ficción hemos visto mil ejemplos y a nivel teórico, por lo menos, sabemos que es posible
Pero... ¿cómo creamos uno? Aquí es donde entramos en el terreno pantanoso, y donde los conceptos se mezclan porque hay varias posibilidades
En algunas hipótesis se plantea que un agujero de gusano tendría un agujero negro en un extremo, y un agujero blanco en otro.
Inconveniente nº1: Los agujeros blancos solo son posibles a nivel matemático. Porque deberían originarse sin masa... Algo imposible.
Inconveniente nº2: Teóricamente, también, deberíamos poder cruzar el agujero de gusano en ambos sentidos.
Pero en este caso tendríamos un agujero de gusano que sería solo unidireccional. Quizá lo sean, pero claro, los agujeros negros tienen miga
Pasan cosas muy raras cuando nos acercamos a un agujero negro, especialmente uno supermasivo:
La otra opción es que, simplemente sean como un "túnel" sin necesidad de agujeros negros de por medio.
No hemos encontrado ningún agujero de gusano en la naturaleza (deberíamos poder ver la distorsión que provocarían a su alrededor)
Eso ya debería daros una pista de que no debe ser fácil crear una de estas cosas, o las veríamos ahí fuera sin mayores complicaciones
Si viajásemos a través de un agujero de gusano, el viaje sería instantáneo. Atravesaríamos un extremo y saldríamos por el otro.
Pero aquí viene el meollo de la cuestión. Hace falta no solo abrirlo, también estabilizarlo, y no sabemos muy bien cómo sería posible
De hecho, volvamos por un segundo a ese ejemplo del papel y el agujero de gusano de dos dimensiones
para nosotros, mantenerlo doblado es sencillo y no requiere mucha energía. Incluso podemos doblar el papel de forma permanente...
Pero, ¿podéis imaginar cómo lo haría una criatura de dos dimensiones que viviese en ese papel? Necesitaría muchísima energía
A nosotros nos pasa lo mismo. Necesitamos algún tipo de materia exótica que nos permita mantenerlo abierto y estabilizado.
y antes de que lo sugiráis, no, la antimateria (que nos conocemos) no sirve, que eso aniquila materia. No es una buena idea.
Pero la cosa es que esa materia exótica debería tener energía negativa. Es decir, expandirse en el espacio en lugar de contraerse
En mecánica cuántica, la idea de la energía negativa es más que posible, de hecho, es algo conocido como efecto Casimir
Viene a ser lo siguiente: el vacío del espacio está lleno de ondas electromagnéticas de todas las frecuencias. Así que si ponemos dos placas
a solo unos nanómetros de distancia (tiene que ser una distancia pequeña en relación al tamaño de las placas) lo que sucede es que ->
se atraen. Por cierto, aquí he patinado, se crea una presión negativa, no energía:
Si pudiésemos aplicar algo similar a mayor escala, podríamos estabilizar un agujero de gusano. Pero no tenemos ni idea de cómo hacerlo
El otro candidato quizá se te haya pasado por la cabeza. La energía oscura podría cumplir con esa misma función, pero seguimos en las mismas
no sabemos cómo manipularla. De hecho sólo intuimos su existencia (y la de la materia oscura):
Si no tenemos una forma de estabilizarlo, aunque consiguiésemos crearlo, no serviría de nada. El agujero de gusano colapsaría inmediatamente
De ahí que, aunque teóricamente son posibles, sean algo que solo hemos visto en la ciencia ficción. Es una de esas cosas que hoy por hoy ->
no podemos ni imaginar cómo podríamos hacerlo, aunque la física nos dice que podría ser posible... Esto, a su vez, tiene otras implicaciones
Viajar por un agujero de gusano implica también viajar en el tiempo, con sus propios problemas...
algunas hipótesis plantean que, aunque lo intentásemos, no podríamos viajar a un momento anterior a la creación del agujero de gusano
Es decir, sería como una máquina del tiempo, con la misma limitación, imposible viajar a un momento anterior. Pero hay otra posibilidad...
Porque un agujero de gusano, en realidad, no tiene por qué conectar sólo dos puntos en el espacio-tiempo...
podría conectar dos universos diferentes, suponiendo que nuestro universo forme parte de un multiverso, claro:
En ese caso, no habría que preocuparse de si viajamos en el tiempo. Estaríamos viajando a otro universo. Quizá paralelo.
Es decir, que fuese igual en todo (o casi todo), y nos permitiese viajar al pasado, porque lo que hiciésemos allí no alteraría ->
el pasado del universo del que provenimos. Esto sería una solución para la famosa paradoja del abuelo. Podrías matar a tu abuelo/a ->
e impedir tu nacimiento, sin que eso tenga consecuencias negativas en tu universo de origen, sólo cambiarías la historia en el nuevo.
¿Cómo veríamos un agujero de gusano que conectase dos universos? Pues hay alguna que otra idea, esta ilustración es una (y me encanta)
Interpretarla es más sencillo de lo que parece. El universo de procedencia del observador está en la derecha de la imagen.
Esa franja negra representa el horizonte del agujero de gusano, y no se puede ver nada hasta atravesarlo.
Una vez atravesado, lo que ves es el universo de destino (en la izquierda de la imagen). Sólo tiene un pequeño inconveniente...
la teoría dice que, probablemente, antes de alcanzar el otro universo, el puente entre ambos colapsaría y te quedarías en la singularidad ->
de un agujero negro. Por poco tiempo, eso sí, porque te aplastaría en un instante. No es muy halagüeño, pero oye, la imagen mola, ¿no? :P
En la ciencia ficción hay muchísimos ejemplos de agujeros de gusano, y no todos implican el uso de naves.
Este es un ejemplo. En la película Stargate, un túnel conecta la Tierra con otro mundo. Es un agujero de gusano que no está en el espacio
En ecos de un futuro distante (mis novelas) también utilizo la misma idea, en forma de portales en el espacio, fabricados a propósito
y podríamos poner mil ejemplos más. Los agujeros de gusano son muy populares en la ciencia ficción.
Incluso Carl Sagan recurrió a ellos en su popular novela Contact (que posteriormente fue llevada al cine en una gran película).
En definitiva, no solo son el producto de la imaginación. Quizá un día nuestros descendientes descubran como crearlos y estabilizarlos
o es posible que no haya ninguna materia exótica, en cuyo caso se quedarán permanentemente relegados al mundo de la ciencia ficción.
Para poder tener una respuesta definitiva hay que perfeccionar nuestro conocimiento del universo, y hay mucho que aprender todavía.
En ese camino, no tengáis ninguna duda, descubriremos muchas cosas. Y si no nos sirven los agujeros de gusano... pues no pasa nada
¡Siempre nos quedarán las naves generacionales! E incluso la posibilidad, en un futuro muy lejano, de transferir nuestras mentes ->
a un entorno digital. Algo así como subirlos a la nube, como si fuese Internet, que nos permitiría realizar esos viajes ->
cuando el Sistema Solar ya no fuese habitable (en 5.000 millones de años) en busca de un nuevo hogar:
Pero de subir nuestra mente a entornos digitales, y de cómo podría ser la humanidad en el futuro lejano, hablaremos en otra ocasión.
¡Fin del hilo!
¡Ya está el hilo disponible como Momento de Twitter!
twitter.com/i/moments/9174…
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