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Si vieras un agujero de gusano en la realidad, parecería redondo, esférico, algo parecido a un agujero negro.

La luz desde el otro lado pasa a través de él, y te da una ventana a un lugar muy lejano.

Una vez cruzado, el otro lado viene para

con tu vieja casa, ahora retrocediendo hacia esa brillante ventana esférica.

Pero, ¿son los agujeros de gusano reales o son solo magia disfrazada de física y mates?

Y si son reales ¿Cómo funcionan y dónde podemos encontrarlos?

Kurzgesagt, en colaboración con Brilliant

Durante la mayor parte de la historia humana,

pensábamos que el espacio era bastante simple:

Un gran escenario plano donde se desarrollan los eventos del universo.

Si quitaras el conjunto de planetas y estrellas, todavía queda algo:

Ese escenario vacío es el espacio, y existe,

inmutable y eterno.

La teoría de la relatividad de Einstein cambió todo eso.

Esta dice que el espacio y el tiempo forman conjuntamente el escenario,

y que no son iguales en todos los lados.

Las cosas sobre el escenario pueden afectar a el propio escenario, estirándolo y distorsionándolo.

Si el viejo escenario era como un pedazo de parqué inamovible, el escenario de Einstein es como una cama de agua.

Este tipo de espacio elástico puede doblarse y puede que incluso desgarrarse y remendarse,

lo que podría permitir agujeros de gusano.

Veamos cómo se vería eso en 2D. Nuestro universo es como una gran hoja plana

Doblada de la forma correcta, los agujeros de gusanos podrían conectar dos puntos muy muy lejanos

con un puente corto que podrías cruzar casi instantáneamente.

Permitiéndote viajar por el universo incluso más rápido que la velocidad de la luz [técnicamente].

Entonces, ¿dónde podemos encontrar un agujero de gusano?

Por el momento, solo sobre el papel.

La relatividad general dice que podrían ser posibles, pero eso no significa que tengan que existir.

La relatividad general es una teoría matemática. Es un conjunto de ecuaciones

que tienen muchas respuestas posibles, pero no todas las matemáticas describen la realidad.

Pero sí son hipotéticamente posibles, y hay distintos tipos:

~ Los puentes de Einstein-Rosen ~

El primer tipo de agujeros de gusano que se teorizaron fueron los Puentes de Einstein-Rosen.

Describen cada agujero negro una especie de portal a un universo paralelo infinito.

Volvamos a intentar describirlos en 2D.

El espacio-tiempo vacío es “plano”, pero curvado por objetos sobre él.

Si comprimimos ese objeto, el espacio-tiempo se vuelve más curvado a su alrededor.

Eventualmente, el espacio-tiempo se vuelve tan distorsionado que no tiene otra opción que colapsar en un agujero negro.

Una barrera unidireccional se forma, el horizonte de eventos, en el que cualquier cosa puede entrar pero nada puede salir.

Atrapado para siempre en la singularidad en su núcleo.

Pero tal vez no hay ninguna singularidad aquí.

Una posibilidad es que el otro lado del horizonte de eventos se vuelve a parecer un poco a nuestro universo,

pero invertido, dado la vuelta, donde el tiempo fluye hacia atrás.

En nuestro universo las cosas caen hacia el agujero negro, y en el universo paralelo, con el tiempo hacia atrás,

el agujero negro “invertido” está arrojando cosas hacia fuera pareciéndose un poco a un Big Bang.

Esto se llama un “agujero blanco”

Desafortunadamente, los puentes Einstein-Rosen no se pueden cruzar,

Hace falta una cantidad infinita de tiempo para cruzar hacia el universo opuesto, y los puentes se “cierran” a cal y canto en el medio.

Si entras en un agujero negro, no te convertirás lo que sale por el agujero blanco…

Solo morirías.

Entonces, para viajar por el cosmos en un abrir y cerrar de ojos, los humanos necesitamos un diferente tipo de agujero de gusano:

Un… agujero de gusano transitable.

~ Los agujeros de gusano de la (muy vieja) teoría de cuerdas ~

Si la teoría de cuerdas (o una de sus variaciones) es la descripción correcta de nuestro universo,

entonces podríamos tener suerte y nuestro universo incluso

podría tener ya una red enmarañada de innumerables agujeros de gusano

Poco después del Big Bang, fluctuaciones cuánticas en el universo en las escalas más pequeñas,

mucho, mucho más pequeñas que un átomo,

pudieron haber creado muchísimos agujeros de gusano transitables.

Enhebrados entre ellos se encuentran “cuerdas”, llamadas cuerdas cósmicas,

La primera milmillonésima de una billonésima de segundo después del Big Bang,

los extremos de estos minúsculos agujeros de gusano se separaron a años luz de distancia

dispersándolos a través del universo.

Si los agujeros de gusano se hicieron en el universo temprano,

ya sea con cuerdas cósmicas o de alguna otra manera, podrían estar por todas partes esperando ser descubiertos.

Uno podría incluso estar más cerca de lo que pensamos,

Desde el exterior, los agujeros negros y los agujeros de gusano pueden verse muy similares,

llevando a algunos físicos a sugerir que los agujeros negros supermasivos en el centro de las galaxias

son en realidad agujeros de gusano.

Será muy difícil hacerse todo el camino hasta el centro de la Vía Láctea para averiguarlo, pero no está mal.

Puede haber una manera igual y extremadamente difícil de poner nuestras manos en un agujero de gusano:

¡Podriamos hacer uno nosotros!

~Agujeros de gusano hechos por el hombre~

Para que sea transitable y útil, hay algunas propiedades que queremos que nuestro agujero de gusano tenga:

Primero, tiene que (obviamente) conectar dos puntos distantes del espacio-tiempo.

como tu dormitorio y el baño

o La Tierra y Júpiter.

En segundo lugar, no debe contener ningún horizonte de eventos, el cual bloquearía el viaje en ambas direcciones.

En tercer lugar, debe tener el tamaño suficiente para que las fuerzas gravitacionales no maten a los viajeros humanos

El mayor problema que tenemos que resolver es mantener nuestros agujeros de gusano abiertos,

sin importar cómo hagamos agujeros de gusano, la gravedad intenta cerrarlos

La gravedad quiere cerrarlos y cortar el puente, dejando solo agujeros de gusano a los extremos.

Ya sea un agujero de gusano transitable con ambos extremos y el nuestro o un agujero de gusano a otro universo

Intentará cerrarse a menos que tengamos algo que lo sostenga abierto

Para los agujeros de gusano de la (muy vieja) teoría de cuerdas, ese es el trabajo de las cuerdas cósmicas.

Para agujeros de gusano hechos por el hombre. Necesitamos un nuevo ingrediente:

“materia exótica”

Esto no es nada parecido a lo que encontramos en la tierra ni tampoco anti-materia

Es algo totalmente nuevo y diferente y emocionante con propiedades locas, como nada que se haya visto antes.

La materia exótica es algo que tiene una masa negativa.

La masa positiva, como gente y planetas y todo lo demás en el universo

es atractivo debido a la gravedad

Pero la masa negativa sería repulsiva, te empujaría lejos de ella.

Esto crea una especie de anti-gravedad, que mantiene abiertos nuestros agujeros de gusano.

La materia exótica debe ejercer una enorme presión para empujar el espacio-tiempo y mantenerlo abierto,

¡Incluso mayor que la presión en el centro de estrellas de neutrones!

Con la materia exótica podríamos tejer el espacio-tiempo como quisiéramos.

Incluso podríamos tener un candidato para esta materia exótica: el vacío del propio espacio.

Las fluctuaciones cuánticas en el espacio vacío crean constantemente pares de partículas y anti-partículas

Solo para que sean aniquilados un instante más tarde.

El vacío del espacio está hirviendo con ellos, y ya podemos manipularlos

para producir un efecto similar a la masa negativa que estamos buscando

Podríamos usar esto para estabilizar nuestros agujeros de gusano

Una vez que lo mantenemos abierto, los extremos comenzarán juntos. Entonces tendríamos que moverlos a lugares interesantes

Podríamos empezar cableando el sistema solar, dejando un extremo de cada agujero de gusano orbitando la tierra

Podríamos lanzar los otros extremos hacia el espacio profundo.

La Tierra podría ser un centro de agujeros de gusanos para una vasta civilización humana interestelar

esparcida alrededor de años luz, pero solo a un agujero de gusano de distancia.

Sin embargo, los agujeros de gusano tienen un lado oscuro

Incluso la apertura de un solo agujero de gusano rompe el universo de formas fundamentales,

pudiendo crear paradojas de viajes temporales,

y violando la estructura causal del universo.

Muchos científicos piensan que esto no solo significa que deberían ser imposibles de hacer,

sino que es imposible que existan en absoluto.

Así que, por ahora, solo sabemos que los agujeros de gusano existen en nuestros corazones

y en papel en forma de ecuaciones.

Sabemos que quieres saber más sobre las cosas del universo. Así que ¡Estamos intentando algo nuevo!

Kurzgesangt y Brilliant están colaborando en una serie de seis videos

sobre nuestras cosas favoritas de la ciencia y el espacio.

Gracias a su ayuda. Habrá más vídeos en este canal en los próximos seis meses

Kurzgesagt ha trabajado con “Brilliant” por una temporada ya ¡Y nos encanta lo que están haciendo!

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Cuac

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