La fascinante realidad de los puentes Einstein-Rosen (wormholes) para viajes intergalácticos

Un agujero de gusano (wormhole) es un puente o túnel teórico a través del espacio-tiempo que podría crear accesos directos para viajes largos a cruzando al Universo.

Los agujeros de gusano fueron predichos por la teoría de la relatividad general. Pero cuidado:  los agujeros de gusano vienen, por naturaleza, con peligros como el colapso repentino, alta radiación y contacto peligroso con materia exótica.

Teoría Wormhole

En 1935 los físicos Albert Einstein y Nathan Rosen usan la teoría de la relatividad general para proponer la existencia de "puentes" a través del espacio-tiempo. Estos caminos, llamados puentes Einstein-Rosen o agujeros de gusano,  conectan dos puntos distantes en el espacio-tiempo, una suerte de acceso directo que teóricamente podría reducir el tiempo de viaje y la distancia.

Los agujeros de gusano contienen dos bocas, con una garganta que conecta las dos. Las bocas serían muy probablemente esferoidales. La garganta podría estar constituida por un tramo recto, pero también podría formarse como un enrollado alrededor, tomando un camino más largo que el requerido por una ruta más convencional.

Como sugerimos arriba, la teoría de la relatividad general de Einstein predice matemáticamente la existencia de los agujeros de gusano, pero ninguno ha sido descubierto hasta la fecha. Un agujero de gusano de masa negativa podría ser descubierto por la forma como su gravedad afecta a la luz que pasa cerca.

Ciertas soluciones de la relatividad general permite la existencia de los agujeros de gusano cuando en la boca de cada extremo hay un agujero negro. Sin embargo, un agujero negro de origen natural, formado por el colapso de una estrella moribunda, por sí mismo no puede crear un agujero de gusano.

A través del agujero de gusano

La ciencia ficción está llena de narraciones sobre viajar a través de los agujeros de gusano. Pero la realidad de ese tipo de viajes es más complicado, y no sólo porque todavía tenemos que ver alguno de estos teóricos fenómenos astrofísicos.

El primer problema es el tamaño.  Se prevé la existencia de agujeros de gusano primordiales en escalas microscópicas, unos 10 a 33 centímetros.  Sin embargo, como el Universo se expande, es posible que algunos pueden haber sufrido estiramientos a tamaños mayores.

Otro problema proviene de la estabilidad. Los pronosticados agujeros de gusano de Einstein-Rosen serían inútiles para viajar porque colapsan velozmente. Pero la investigación más reciente sugiere que un agujero de gusano que contenga materia "exótica" podría permanecer abierto y sin cambios durante períodos de tiempo más largos.

Materia exótica, que no debe confundirse con la materia oscura o la antimateria, contiene densidad de energía negativa y una gran presión negativa. Tal cuestión sólo 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 de origen natural o artificialmente añadida, en teoría podría ser utilizado como un método de envío de información o para viajeros a través del espacio.

Los agujeros de gusano no sólo pueden conectar dos regiones separadas dentro del Universo, también podrían conectar dos universos diferentes. Del mismo modo, algunos científicos han conjeturado que si una boca de un agujero de gusano se mueve de una manera específica, podría permitir viajar en el tiempo. Sin embargo, el cosmólogo británico Stephen Hawking ha argumentado que dicho uso no es posible. [Weird Science: Los agujeros de gusano hacen las mejores máquinas de tiempo]

"Un agujero de gusano no es realmente una forma de retroceder en el tiempo, es un atajo, para que esté mucho más cerca algo que está muy lejos ", escribió Eric Christian, de la NASA.

Aunque la adición de materia exótica para un agujero de gusano podría estabilizarse hasta el punto de que los pasajeros humanos podían viajar de forma segura a través de él, todavía existe la posibilidad de que la adición de materia "normal" sería suficiente para desestabilizar el portal.

La tecnología actual es insuficiente para ampliar o estabilizar los agujeros de gusano, aunque pudieran desarrollarse. Sin embargo, los científicos continúan explorando el concepto como un método de viajar por el espacio, con la esperanza de que la tecnología, con el tiempo, será capaz de utilizarlos.

Este texto es una adaptación al español del artículo original de Nola Taylor Redd, en una contribución a SPACE.com. El texto original puede ser leído aquí.

Imagen de cabecera:
Un modelo de espacio-tiempo "doblado" ilustra como un puente agujero de gusano podría formarse con dos 'bocas' conectadas mediante una sola garganta o tubo. Crédito edobric | Shutterstock.

Puentes Einstein-Rosen: Los Wormholes
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Fuente: Nola Taylor Redd – SPACE.com