Constructora de Agujeros de Gusano, Inc.

La posibilidad de viajar a una velocidad mayor que la de la luz ha sido uno de los temas más explorados por el cine y la literatura de ciencia ficción. Las diferentes justificaciones a las que se ha recurrido pueden resumirse en cuatro grandes categorías:

-Usando de motores que definitivamente puedan viajar a velocidades superlumínicas.

-Mediante elementos que les permitan doblar el espacio-tiempo a gusto de los viajeros.

-Proponiendo la existencia de un hiperespacio del que se puede entrar o salir en distintos puntos.

-Atravezando un agujero de gusano, o portal, construido para tal efecto o de origen natural.

Dentro de las cuatro posibilidades planteadas esta última es la más consistente con el conocimiento científico actual, particularmente con la Relatividad General, pero aun así presenta innumerables dificultades teóricas, ni que decir de carácter práctico.

Pero antes de entrar en ello, ¿que es un agujero de gusano? Se puede decir que se trata una especie de hundimiento en el tejido espacio-temporal que termina conectando dos regiones de nuestro universo, o quizás también, permitiendo el acceso a otro universo.

wormholePara poder representar la geometría de un agujero de gusano es necesario sacrificar una dimensión espacial, de tal forma que el universo pasa a ser algo como una hoja de papel que posee largo y ancho, pero carente de altura. Entonces doblamos la hoja en dos y con un lápiz le hacemos una perforación. Si pudiéramos pegar los bordes de ambos lados del agujero tendríamos una especie de túnel conectando ambas regiones de nuestro universo bidimensional. ¡Pero cuidado! Nuestro túnel no es el agujero mismo, sino las paredes de papel que lo circundan. Es moviéndose a lo largo de estos bordes unidos que una hipotética nave espacial dibujada en el plano podría pasar desde un extremo de la hoja al otro sin recorrer la distancia lineal que los separa.

¿Que apariencia tendría este agujero de gusano artificial? ¿Sería una superficie bidimiensional como en Stargate o una esfera tridimensional como en Interstellar? Volviendo a la analogía del universo plano, al igual que la nave espacial, la luz viaja a través de estos bordes, y por lo tanto, entra y sale por todos los ángulos disponibles. Un observador que rodeara la boca del agujero vería luz emergiendo por los 360° de la circunferencia. Y si ahora se recupera la dimensión sacrificada, tenemos una estructura tridimensional, como en el caso de Interstellar.

¿Pero esa forma debe ser esférica? No. No hay nada en que en principio obligue a que el agujero de gusano tenga una forma específica. De hecho se ha propuesto que para que un portal de este tipo fuera efectivamente transitable debiera ser irregular, de manera que existieran en su interior canales con baja concentración de energía exótica (ver más adelante) y por lo tanto, el viajero no tuviera que interactuar con ella, evitando posibles efectos indeseables.

Esférico o no, esto es lo que se conoce como un agujero Lorentziano, que se diferencia del tradicional agujero negro en que en su interior no hay un punto de densidad infinita, una singularidad, que atraparía a un posible viajero hasta la eternidad (o más bien hasta que el agujero negro se disuelva en cientos de miles de millones de años). La luz, y cualquier otro objeto, que ingrese en el agujero Lorentziano simplemente aparecería del otro lado de forma casi instantánea.

Para que un agujero Lorentziano sea estable y no colapse en un agujero negro tradicional o simplemente se desvanezca, se necesita de lo que se conoce como “energía exótica”, un tipo de energía negativa. Uno de los primeros problemas teóricos que existe al momento de considerar la construcción agujeros Lorentzianos es la posibilidad de que esta energía exótica realmente exista y pueda ser manipulada. Se ha sugerido que las características fundamentales de la energía oscura podrían coincidir con las de ella. En mi entrada titulada “El Camaleón en la Oscuridad” (aquí) se explican algunos aspectos de la naturaleza de la energía oscura.

Dicho lo anterior, ¿como se pueden construir portales que nos permitieran viajar a otros sistemas solares o a otras galaxias? En términos absolutamente especulativos, lo primero sería utilizar los aceleradores de partículas, como el Colisionador de Hadrones, para fabricar agujeros de gusano microscópicos, estabilizándolos a través de campos magnéticos. Uno de sus extremos debiera ser puesto dentro de una nave espacial y acelerarlo hasta velocidades relativistas, de modo que al ingresar masa desde el extremo en movimiento haya una transferencia neta de materia/energía desde el objeto al agujero de gusano, haciendo que crezca.

¿Cuanta masa debiera ser incorporada a un agujero de gusano para que sus bocas tengan un diámetro que permita el paso de una nave espacial de tamaño decente? Nuestro agujero de gusano microscópico debería engullir algo como del tamaño de Júpiter para que la Enterprise pueda pasar a través suyo. Esto por supuesto plantea interesantes dificultades prácticas que quizás puedan ser resueltos mediante el uso de materia o energía oscura. Esto es, por supuesto, absolutamente hipotético. Como ya señalé, estamos en el terreno de la especulación.

Como sea, con o sin un planeta menos en el sistema de destino, la boca lejana del agujero de gusano sería liberado y desde ese momento cualquier objeto que ingrese por un extremo saldría por el otro de inmediato, ahorrando combustible, y sobre todo, tiempo.

Por supuesto que sería una manera muy lenta de hacer las cosas. Si pudiéramos acelerar la nave espacial hasta un 75% de la velocidad de la luz, con un enorme gasto de combustible, de todas maneras habría que esperar seis años para conectar el Sistema Solar con Alfa Centauri. Abrir la ruta hasta la nebulosa de Orión, para que los turistas puedan apreciar su espectacular colorido desde cerca, podría llevar mas de mil quinientos años.

Sin embargo es posible que existan agujeros de gusano naturales capaces de conectar regiones enormemente distantes del universo, incluso fuera del universo observable. Estos podrían haberse formado durante la fase inflacionaria del Big Bang, dadas las condiciones extremas que se verificaron en ese momento.

Y finalmente existe la posibilidad de que haya agujeros de gusano que nos permitan alcanzar otros universos más grandes o más pequeños, y cuyas leyes y constantes físicas pueden ser incluso diferentes.

En “El Último Horizonte de la Noche”, y a partir de todas estas consideraciones, se plantea la existencia de estos tres tipos de agujeros de gusano, a saber:

-Portales artificiales fabricados por las distintas civilizaciones descritas. En el caso de la humanidad forman un red que se extiende lentamente desde la Tierra a medida que las naves espaciales que llevan los extremos de un agujero de gusano llegan a los sistemas solares que se pretende colonizar.

-Grietas espacio-temporales, de origen natural, que se formaron durante el Big Bang y que como se señaló antes, atraviesan enormes distancias, permitiendo el contacto entre especies que no podrían haberse encontrado nunca de otra manera.

-Túneles o puentes entre universos, que pueden ser naturales o artificiales, y que permiten acceder a otros universos.

Referencias:

Getchell, Adam. 2003. Traversable Lorentzian Wormholes: An Overview.

Halpern, Paul. 2012. Wormholes as Time Machines.

Visser, Matt. 2008. Traversable wormholes: Some simple examples.

Cramer, John G. 1989. Wormholes and Time Machines.

Cramer, John G. 1990. More about Wormholes: To the Stars in No Time.

Cramer, John G., et al. 1994. Natural Wormholes as Garvitational Lenses.

Bhar, Piyali. 2016. Wormholes Supported by Dark Energy Admitting Conformal Motion.

Image credits: (1) Wikimedia Commons (Les Bosinas for NASA). (2) Wikimedia Commons.

Licencia Creative Commons
El Último Horizonte de la Noche por Rodrigo Juri se distribuye bajo una Licencia Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivar 4.0 Internacional.
Basada en una obra en rodjuri.wordpress.com.

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