Viajar a través del espacio y el tiempo es posible no solo en películas de ciencia ficción y libros de ciencia ficción, un poco más y puede convertirse en realidad. Muchos especialistas conocidos y respetados están trabajando en el estudio de un fenómeno como un agujero de gusano y un túnel de espacio-tiempo.
Un agujero de gusano, en la definición del físico Eric Davis, es una especie de túnel cósmico, también llamado cuello, que conecta dos regiones distantes en el Universo o dos Universos diferentes, si existen otros Universos, o dos períodos de tiempo diferentes, o dimensiones espaciales diferentes. . A pesar de que la existencia no está probada, los científicos están considerando seriamente todo tipo de formas de usar agujeros de gusano atravesables, siempre que existan, para superar la distancia a la velocidad de la luz e incluso viajar en el tiempo.
Antes de usar agujeros de gusano, los científicos deben encontrarlos. Hoy, lamentablemente, no se ha encontrado evidencia de la existencia de agujeros de gusano. Pero si existen, su ubicación puede no ser tan difícil como parece a primera vista.
¿Qué son los agujeros de gusano?
Hasta la fecha, existen varias teorías sobre el origen de los agujeros de gusano. El matemático Ludwig Flamm, que aplicó las ecuaciones de la relatividad de Albert Einstein, fue el primero en acuñar el término "agujero de gusano", que describe el proceso en el que la gravedad puede doblar el espacio-tiempo relacionado con el tejido de la realidad física, como resultado de lo cual se forma un túnel espacio-temporal. formado.
Ali Evgün, de la Universidad del Mediterráneo Oriental en Chipre, sugiere que los agujeros de gusano ocurren en lugares donde la materia oscura es densa. Según esta teoría, los agujeros de gusano podrían existir en las regiones exteriores de la Vía Láctea, donde hay materia oscura, y dentro de otras galaxias. Matemáticamente, pudo probar que hay de todo. las condiciones necesarias para confirmar esta teoría.
“En el futuro, será posible observar indirectamente tales experimentos, como se muestra en la película Interestelar”, dijo Ali Evgun.
Thorne y varios científicos llegaron a la conclusión de que incluso si debido a los factores necesarios se formara algún tipo de agujero de gusano, lo más probable es que colapsara antes de que cualquier objeto o persona pasara a través de él. Llevaría mucho tiempo mantener el agujero de gusano abierto el tiempo suficiente. un gran número de la llamada "materia exótica". Una de las formas de la "materia exótica" natural es la energía oscura, Davis explica su acción de la siguiente manera: "la presión, cuyo valor es inferior a la presión atmosférica, crea una fuerza gravitatoria-repulsiva, que a su vez empuja espacio interior nuestro universo hacia afuera, lo que produce una expansión inflacionaria del universo”.
Un material tan exótico como la materia oscura es cinco veces más común en el Universo que las sustancias ordinarias. Hasta ahora, los científicos no han podido detectar acumulaciones de materia oscura o energía oscura, por lo que se desconocen muchas de sus propiedades. El estudio de sus propiedades se produce a través del estudio del espacio que les rodea.
A través de un agujero de gusano a través del tiempo - ¿realidad?
La idea de viajar en el tiempo es bastante popular no solo entre los investigadores. El viaje de Alicia a través del espejo en la novela del mismo nombre de Lewis Carroll se basa en la teoría de los agujeros de gusano. ¿Qué es un túnel de espacio-tiempo? La región del espacio en el otro extremo del túnel debe sobresalir del área alrededor de la entrada debido a las distorsiones, similares a los reflejos en los espejos curvos. Otra señal podría ser un movimiento concentrado de luz dirigido a través del túnel del agujero de gusano por corrientes de aire. Davis llama al fenómeno en el extremo frontal del agujero de gusano el "efecto cáustico del arco iris". Dichos efectos pueden ser visibles desde la distancia. "Los astrónomos planean usar telescopios para buscar estos fenómenos del arco iris, buscando un agujero de gusano transitable natural, o incluso creado de forma no natural", dijo Davis. - "Nunca escuché que el proyecto todavía despegó".
Como parte de su investigación sobre los agujeros de gusano, Thorne propuso la teoría de que un agujero de gusano podría usarse como una máquina del tiempo. Los experimentos mentales relacionados con los viajes en el tiempo a menudo se encuentran con paradojas. Quizás la más famosa de ellas es la paradoja del abuelo: si un explorador viaja en el tiempo y mata a su abuelo, esa persona no podrá nacer y, por lo tanto, nunca regresará en el tiempo. Se puede suponer que no hay vuelta atrás en el viaje en el tiempo, según Davis, el trabajo de Thorne ha abierto nuevas vías de estudio para los científicos.
Ghost Link: agujeros de gusano y el reino cuántico
"Toda la industria casera de la física teórica surgió de teorías que llevaron al desarrollo de otros métodos espaciotemporales que produjeron las causas descritas de las paradojas asociadas con la máquina del tiempo", dijo Davis. Pese a todo, la posibilidad de utilizar un agujero de gusano para viajar en el tiempo atrae tanto a los aficionados a la ciencia ficción como a aquellos que quieren cambiar su pasado. Davis cree, basándose en teorías modernas que para hacer una máquina del tiempo a partir de un agujero de gusano, los flujos en uno o ambos extremos del túnel deberán acelerarse a velocidades cercanas a la velocidad de la luz.
"Basándonos en esto, sería extremadamente difícil construir una máquina del tiempo basada en un agujero de gusano. Con respecto a esto, sería mucho más fácil usar agujeros de gusano para viajes interestelares en el espacio", dijo Davis.
Otros físicos han sugerido que el viaje en el tiempo del agujero de gusano podría desencadenar una acumulación masiva de energía que destruiría el túnel antes de que pudiera usarse como una máquina del tiempo, un proceso conocido como reacción cuántica. Sin embargo, todavía es divertido soñar con el potencial de los agujeros de gusano: "Piensa en todas las posibilidades que tendría la gente si encontrara una manera, ¿qué podrían hacer si pudieran viajar en el tiempo?", dijo Davis. "Sus aventuras serían muy interesantes, por decir lo menos".
MÁS artículos asombrosos
En la foto de Internacional estación Espacial perceptibles bandas anaranjadas de luminiscencia en la atmósfera terrestre. El nuevo experimento de ondas atmosféricas de la NASA observará este fenómeno desde la altura de una estación orbital hasta...
La agencia espacial rusa Roskosmos firmó un acuerdo con la compañía estadounidense de viajes espaciales Space Adventures para llevar dos pasajeros a la ISS en 2021. A diferencia de lanzamientos anteriores, estos dos turistas irán...
Los investigadores creen que pequeños grupos de aire de la Tierra van al espacio profundo mucho más allá de la órbita de la luna. Resulta que la geocorona de la Tierra (una pequeña nube de átomos de hidrógeno) se extiende 630 000 km en el espacio. Para que lo entiendas, L...
Investigadores de impacto viento solar en la superficie lunar, se cree que este contacto puede crear un componente clave del agua. La humanidad no puede prescindir del agua, por lo que hay un problema grave a largo plazo ...
Después de un año en el espacio, el sistema inmunológico del astronauta Scott Kelly se aceleró. Los investigadores también notan que algunos de sus genes han cambiado de actividad. Se citaron estudios al comparar el rendimiento con su hermano gemelo...
La humanidad está estudiando el mundo a su alrededor a una velocidad sin precedentes, la tecnología no se detiene y los científicos con poder y fuerza aran el mundo con mentes agudas. Sin duda, el espacio puede considerarse el ámbito más misterioso y poco estudiado. Este es un mundo lleno de misterios que no se pueden entender sin recurrir a teorías y fantasías. Un mundo de secretos que van mucho más allá de nuestra comprensión.
El espacio es misterioso. Guarda sus secretos cuidadosamente, escondiéndolos bajo un velo de conocimiento inaccesible a la mente humana. La humanidad es aún demasiado impotente para conquistar el Cosmos, como el ya conquistado mundo de la Biología o la Química. Todo lo que todavía está disponible para el hombre son teorías, de las cuales hay innumerables.
Uno de los mayores misterios Universo - Agujeros de gusano.
Agujeros de gusano en el espacio
Entonces, el Wormhole ("Puente", "Wormhole") es una característica de la interacción de dos componentes fundamentales del universo: el espacio y el tiempo, y en particular, su curvatura.
[Por primera vez, el concepto de "agujero de gusano" en la física fue introducido por John Wheeler, el autor de la teoría de "carga sin carga"]
La peculiar curvatura de estos dos componentes te permite superar enormes distancias sin gastar una gran cantidad de tiempo. Para comprender mejor el principio de funcionamiento de tal fenómeno, vale la pena recordar a Alicia de A través del espejo. El espejo de la niña desempeñó el papel del llamado agujero de gusano: Alice podía, solo tocando el espejo, encontrarse instantáneamente en otro lugar (y si tenemos en cuenta la escala del espacio, en otro universo).
La idea de la existencia de los agujeros de gusano no es solo una invención caprichosa de los escritores de ciencia ficción. En 1935, Albert Einstein se convirtió en coautor de trabajos que demostraban que los llamados "puentes" eran posibles. Aunque la Teoría de la Relatividad permite esto, los astrónomos aún no han podido detectar un solo Agujero de Gusano (otro nombre para un Agujero de Gusano).
El principal problema de detección es que, por su propia naturaleza, el agujero de gusano absorbe absolutamente todo, incluida la radiación. Y no deja salir nada. Lo único que puede indicar la ubicación del "puente" es el gas que, cuando ingresa al agujero de gusano, continúa emitiendo rayos X, a diferencia de cuando ingresa al agujero negro. Recientemente se descubrió un comportamiento similar del gas en cierto objeto Sagitario A, lo que lleva a los científicos a pensar en la existencia de un agujero de gusano en su vecindad.
Entonces, ¿es posible viajar a través de agujeros de gusano? De hecho, hay más fantasía que realidad. Incluso si es teóricamente posible que pronto se descubra el agujero de gusano, ciencia moderna se enfrenta a un montón de problemas que todavía no puede permitirse.
La primera piedra en el camino hacia el desarrollo del Wormhole será su tamaño. Según los teóricos, las primeras madrigueras fueron menos de un metro. Y solo, basándose en la teoría del universo en expansión, se puede suponer que los agujeros de gusano aumentaron junto con el universo. Lo que significa que todavía están creciendo.
El segundo problema en el camino de la ciencia será la inestabilidad de los agujeros de gusano. La capacidad del "puente" de derrumbarse, es decir, "golpearse", anula la posibilidad de utilizarlo o incluso estudiarlo. De hecho, la vida útil de un agujero de gusano puede ser décimas de segundo.
Entonces, ¿qué sucederá si descartamos todas las "piedras" e imaginamos que una persona, sin embargo, hizo un pasaje a través del agujero de gusano? A pesar de la ficción que habla de un posible regreso al pasado, éste sigue siendo imposible. El tiempo es irreversible. Se mueve en una sola dirección y no puede volver atrás. Es decir, "verse a sí mismo joven" (como, por ejemplo, lo hizo el héroe de la película "Interestelar") no funcionará. Custodiando este escenario está la teoría de la causalidad, inquebrantable y fundamental. El traslado de "uno mismo" al pasado implica la posibilidad para el héroe del viaje de cambiarlo (el pasado). Por ejemplo, suicidarse, evitando así viajar al pasado. Esto significa que no es posible estar en el futuro, de donde vino el héroe.
Agujero del topo. ¿Qué es un "agujero de gusano"?
El hipotético "agujero de gusano", que también se llama "agujero de topo" o "agujero de gusano" (traducción literal de Wormhole) es una especie de túnel de espacio-tiempo que permite que un objeto se mueva del punto a al punto b en el universo no en una línea recta, pero alrededor del espacio. En el caso de que sea más fácil, tome cualquier hoja de papel, dóblela por la mitad y perfórela, el agujero resultante será el mismo agujero de gusano
. Así que hay una teoría de que el espacio en el universo puede ser condicionalmente la misma hoja de papel, atención, solo ajustada para la tercera dimensión. Varios científicos deducen hipótesis de que gracias a los agujeros de gusano es posible viajar en el espacio-tiempo. Pero al mismo tiempo, nadie sabe exactamente qué peligros pueden representar los agujeros de gusano y qué puede haber realmente al otro lado de ellos.
Teoría de los agujeros de gusano.
En 1935, los físicos Albert Einstein y Nathan Rosen, utilizando la teoría general de la relatividad, sugirieron que existen "puentes" especiales a través del espacio-tiempo en el universo. Estos caminos, llamados puentes de Einstein-Rosen (o agujeros de gusano), conectan dos diferentes puntos en el espacio-tiempo al crear teóricamente una curvatura del espacio que acorta el viaje de un punto a otro.
Nuevamente, hipotéticamente, cualquier agujero de gusano consta de dos entradas y un cuello (es decir, el mismo túnel). En este caso, lo más probable es que las entradas en el agujero de gusano tengan forma esferoidal, y el cuello puede representar tanto un segmento recto del espacio como uno en espiral.
Viajando a través de un agujero de gusano.
El primer problema que se interpondrá en el camino de la posibilidad de tal viaje es el tamaño de los agujeros de gusano. Se cree que la primera agujeros de gusano eran muy talla pequeña, unos 10-33 centímetros, pero debido a la expansión del universo, se hizo posible que los agujeros de gusano se expandieran y aumentaran junto con él. Otro problema con los agujeros de gusano es su estabilidad. O mejor dicho, inestabilidad.
Explicado por la teoría de Einstein-Rosen, los agujeros de gusano serán inútiles para viajar en el espacio-tiempo porque se colapsan (cierran) muy rápidamente, pero investigaciones más recientes sobre estos temas implican la presencia de "materia exótica", que permite que los agujeros mantengan su estructura durante un período de tiempo más largo.
Y, sin embargo, la ciencia teórica cree que si los agujeros de gusano contienen suficiente de esta energía exótica, que apareció de forma natural o aparecerá artificialmente, entonces será posible transferir información o incluso objetos a través del espacio-tiempo.
Las mismas hipótesis sugieren que los agujeros de gusano pueden conectar no solo dos puntos dentro de un universo, sino también ser la entrada a otros. Algunos científicos creen que si la entrada de un agujero de gusano se mueve de cierta manera, será posible viajar en el tiempo. Pero, por ejemplo, el famoso cosmólogo británico Stephen Hawking cree que tal uso de agujeros de gusano es imposible.
Sin embargo, algunas mentes científicas insisten en que si la estabilización de los agujeros de gusano con materia exótica es realmente posible, entonces será posible que las personas viajen con seguridad a través de tales agujeros de gusano. Y debido al asunto "Ordinario", si se desea y es necesario, dichos portales pueden desestabilizarse.
Según la teoría de la relatividad, nada puede viajar más rápido que la luz. Esto significa que nada puede salir de este campo gravitatorio al entrar en él. La región del espacio de la que no hay salida se llama agujero negro. Su límite está determinado por la trayectoria de los rayos de luz, que fueron los primeros en perder la oportunidad de estallar. Se llama el horizonte de sucesos de un agujero negro. Ejemplo: mirando por la ventana, no vemos lo que hay más allá del horizonte, y el observador condicional no puede entender lo que sucede dentro de los límites de una estrella muerta invisible.
Los físicos han encontrado signos de la existencia de otro universo
Más
Hay cinco tipos de agujeros negros, pero es el agujero negro de masa estelar el que nos interesa. Dichos objetos se forman en la etapa final de la vida de un cuerpo celeste. En general, la muerte de una estrella puede resultar en lo siguiente:
1. Se convertirá en una estrella extinta muy densa, que constará de una serie elementos químicos, es una enana blanca;
2. En una estrella de neutrones: tiene una masa aproximada al Sol y un radio de aproximadamente 10 a 20 kilómetros, en su interior se compone de neutrones y otras partículas, y en el exterior está encerrada en una capa delgada pero sólida;
3. En un agujero negro, cuya atracción gravitacional es tan fuerte que puede absorber objetos que vuelan a la velocidad de la luz.
Cuando se produce una supernova, es decir, el “renacimiento” de una estrella, se forma un agujero negro, que sólo puede ser detectado por la radiación emitida. Es ella quien es capaz de generar un agujero de gusano.
Si imaginamos un agujero negro como un embudo, entonces el objeto, al caer en él, pierde el horizonte de eventos y cae hacia adentro. Entonces, ¿dónde está el agujero de gusano? Está ubicado exactamente en el mismo embudo, adjunto al túnel de un agujero negro, donde las salidas miran hacia afuera. Los científicos creen que el otro extremo del agujero de gusano está conectado a un agujero blanco (la antípoda de uno negro, en el que nada puede caer).
Agujero del topo. Agujeros negros de Schwarzschild y Reisner-Nordström
El agujero negro de Schwarzschild puede considerarse un agujero de gusano impenetrable. En cuanto al agujero negro de Reisner-Nordström, es algo más complicado, pero también infranqueable. Aún así, no es tan difícil idear y describir agujeros de gusano de cuatro dimensiones en el espacio que podrían atravesarse. solo es cuestion de elegir vista requerida métrica. El tensor métrico, o métrica, es un conjunto de valores que se pueden utilizar para calcular los intervalos de cuatro dimensiones que existen entre los puntos de evento. Este conjunto de cantidades caracteriza completamente tanto el campo gravitacional como la geometría del espacio-tiempo. Los agujeros de gusano geométricamente atravesables en el espacio son incluso más simples que los agujeros negros. No tienen horizontes que lleven a cataclismos con el paso del tiempo. En diferentes puntos, el tiempo puede ir a un ritmo diferente, pero no debe detenerse ni acelerarse indefinidamente.
Púlsares: el factor faro
En esencia, un púlsar es una estrella de neutrones que gira rápidamente. Una estrella de neutrones es el núcleo altamente compactado de una estrella muerta que queda de una explosión de supernova. Esta estrella de neutrones tiene un poderoso campo magnético. Este campo magnético es aproximadamente un billón de veces más fuerte. campo magnético Tierra. El campo magnético hace que una estrella de neutrones emita fuertes ondas de radio y partículas radiactivas desde sus polos norte y sur. Estas partículas pueden incluir diversas radiaciones, incluida la luz visible.
Los púlsares que emiten potentes rayos gamma se conocen como púlsares de rayos gamma. Si una estrella de neutrones se encuentra con su polo hacia la Tierra, podemos ver ondas de radio cada vez que uno de los polos cae en nuestro escorzo. Este efecto es muy similar al efecto faro. Para un observador estacionario, parece que la luz de un faro giratorio parpadea constantemente, luego desaparece y luego vuelve a aparecer. De la misma manera, un púlsar parece parpadear cuando gira sus polos con respecto a la Tierra. Diferentes púlsares emiten pulsos a diferentes velocidades, dependiendo de su tamaño y masa. estrella neutrón. A veces, un púlsar puede tener un compañero. En algunos casos, puede atraer a su compañero, lo que lo hace girar aún más rápido. Los púlsares más rápidos pueden emitir más de cien pulsos por segundo.
Un hipotético "agujero de gusano", que también se llama "agujero de gusano" o "agujero de gusano" (traducción literal de agujero de gusano) es una especie de túnel espacio-temporal que permite que un objeto se mueva del punto A al punto B en el Universo no en un línea recta, pero alrededor del espacio. Si es más fácil, tome cualquier hoja de papel, dóblela por la mitad y perfórela, el agujero resultante será el mismo agujero de gusano. Entonces, existe una teoría de que el espacio en el Universo puede ser condicionalmente la misma hoja de papel, solo que ajustada para la tercera dimensión. Varios científicos deducen hipótesis de que gracias a los agujeros de gusano es posible viajar en el espacio-tiempo. Pero al mismo tiempo, nadie sabe exactamente qué peligros pueden representar los agujeros de gusano y qué puede haber realmente al otro lado de ellos.
teoría del agujero de gusano
En 1935, los físicos Albert Einstein y Nathan Rosen, utilizando la teoría de la relatividad general, sugirieron que existen "puentes" especiales a través del espacio-tiempo en el universo. Estos caminos, llamados puentes de Einstein-Rosen (o agujeros de gusano), conectan dos puntos completamente diferentes en el espacio-tiempo creando teóricamente una deformación en el espacio que acorta el viaje de un punto a otro.
Nuevamente, hipotéticamente, cualquier agujero de gusano consta de dos entradas y un cuello (es decir, el mismo túnel). En este caso, lo más probable es que las entradas en el agujero de gusano tengan forma esferoidal, y el cuello puede representar tanto un segmento recto del espacio como uno en espiral.
La teoría general de la relatividad prueba matemáticamente la probabilidad de la existencia de agujeros de gusano, pero hasta el momento ninguno de ellos ha sido descubierto por el hombre. La dificultad para detectarlo radica en el hecho de que la supuesta enorme masa de agujeros de gusano y los efectos gravitatorios simplemente absorben la luz y evitan que se refleje.
Varias hipótesis basadas en teoría general relatividad, sugieren la existencia de agujeros de gusano, donde los agujeros negros juegan los roles de entrada y salida. Pero vale la pena considerar que la aparición de los propios agujeros negros, formados por la explosión de estrellas moribundas, de ninguna manera crea un agujero de gusano.
Viaje a través de un agujero de gusano
En la ciencia ficción, no es raro que los protagonistas viajen a través de agujeros de gusano. Pero en realidad, ese viaje está lejos de ser tan simple como se muestra en las películas y se cuenta en la literatura fantástica.
El primer problema que se interpondrá en el camino de la posibilidad de tal viaje es el tamaño de los agujeros de gusano. Se cree que los primeros agujeros de gusano eran de un tamaño muy pequeño, del orden de 10 a 33 centímetros, pero debido a la expansión del Universo, fue posible que los mismos agujeros de gusano se expandieran y aumentaran junto con él. Otro problema con los agujeros de gusano es su estabilidad. O mejor dicho, inestabilidad.
Los agujeros de gusano explicados por la teoría de Einstein-Rosen serán inútiles para viajar en el espacio-tiempo porque se colapsan (cierran) muy rápidamente. Pero estudios más recientes sobre estos temas implican la presencia de "materia exótica" que permite que las madrigueras mantengan su estructura durante un período de tiempo más largo.
No debe confundirse con la materia negra y la antimateria, esta materia exótica se compone de energía de densidad negativa y una presión negativa colosal. La mención de tal materia está presente solo en algunas teorías del vacío en el marco de la teoría cuántica de campos.
Sin embargo, la ciencia teórica cree que si los agujeros de gusano contienen suficiente energía exótica, ya sea de forma natural o generada artificialmente, entonces será posible transmitir información o incluso objetos a través del espacio-tiempo.
Las mismas hipótesis sugieren que los agujeros de gusano pueden conectar no solo dos puntos dentro de un universo, sino también ser la entrada a otros. Algunos científicos creen que si la entrada de un agujero de gusano se mueve de cierta manera, será posible viajar en el tiempo. Pero, por ejemplo, el famoso cosmólogo británico Stephen Hawking cree que tal uso de agujeros de gusano es imposible.
Sin embargo, algunas mentes científicas insisten en que si la estabilización de los agujeros de gusano con materia exótica es realmente posible, entonces será posible que las personas viajen con seguridad a través de tales agujeros de gusano. Y debido al asunto "ordinario", si se desea y es necesario, dichos portales pueden desestabilizarse.
Desafortunadamente, las tecnologías actuales de la humanidad no son suficientes para agrandar y estabilizar artificialmente los agujeros de gusano, en caso de que se descubran. Pero los científicos continúan explorando los conceptos y métodos para viajes espaciales rápidos, y tal vez algún día la ciencia encuentre la solución adecuada.
Vídeo Wormhole: puerta a través del espejo
Los fanáticos de la ciencia ficción esperan que algún día la humanidad pueda viajar a los confines del universo a través de un agujero de gusano.
Un agujero de gusano es un túnel teórico a través del espacio-tiempo que potencialmente permitirá viajar más rápido entre puntos distantes en el espacio, de una galaxia a otra, por ejemplo, como se muestra en la película de Christopher Nolan "Interstellar", que se estrenó en los cines de todo el mundo. a principios de este mes.
Si bien los agujeros de gusano son posibles de acuerdo con la teoría de la relatividad general de Einstein, es probable que estos viajes exóticos permanezcan en el ámbito de la ciencia ficción, dijo el renombrado astrofísico Kip Thorne del Instituto de Tecnología de California en Pasadena, quien se desempeñó como asesor y productor ejecutivo en Interstellar. . .
"El punto es que simplemente no sabemos nada sobre ellos", dijo Thorne, quien es uno de los principales expertos mundiales en relatividad, agujeros negros y agujeros de gusano. "Pero hay indicios muy fuertes de que una persona, de acuerdo con las leyes de la física, no podrá viajar a través de ellos".
"La razón principal tiene que ver con la inestabilidad de los agujeros de gusano", agregó. "Las paredes de los agujeros de gusano se están derrumbando tan rápido que nada puede atravesarlos".
Mantener abiertos los agujeros de gusano requerirá el uso de algo antigravedad, a saber, energía negativa. La energía negativa se creó en el laboratorio utilizando efectos cuánticos: una región del espacio recibe energía de otra región, en la que se forma una deficiencia.
"Así que es teóricamente posible", dijo. "Pero nunca podemos tener suficiente energía negativa, que podrá mantener abiertas las paredes del agujero de gusano".
Además, es casi seguro que los agujeros de gusano (si es que existen) no se pueden formar de forma natural. Es decir, deben crearse con la ayuda de una civilización avanzada.
Eso es exactamente lo que sucedió en "Interstellar": criaturas misteriosas construyeron un agujero de gusano cerca de Saturno, lo que permitió que un pequeño grupo de pioneros, liderados por el ex granjero Cooper (interpretado por Matthew McConaughey), partieran en busca de un nuevo hogar para la humanidad. Tierra amenazada por una mala cosecha mundial.
Aquellos interesados en aprender más sobre la ciencia en Interstellar, que trata sobre la desaceleración gravitacional y muestra varios planetas alienígenas que orbitan alrededor de uno muy próximo, deben leer el nuevo libro de Thorne, que se titula inequívocamente La ciencia de Interstellar.
¿Dónde está el agujero de gusano? Agujeros de gusano en la relatividad general
(GR) permite la existencia de este tipo de túneles, aunque para la existencia de un agujero de gusano atravesable es necesario que se rellene con uno negativo, lo que crea una fuerte repulsión gravitacional e impide que el agujero se derrumbe. Las soluciones tipo agujero de gusano surgen en varias opciones, aunque hasta estudio completo la pregunta está todavía muy lejos.
El área cerca de la sección más angosta del grano de arena se llama "garganta". Los agujeros de gusano se dividen en "intrauniverso" e "interuniverso", dependiendo de si es posible conectar sus entradas con una curva que no cruce el cuello.
También hay toperas transitables (transitables) e intransitables. Estos últimos incluyen aquellos túneles que son demasiado rápidos para que un observador o una señal (con una velocidad no superior a la velocidad de la luz) pase de una entrada a otra. Ejemplo clásico grano de arena intransitable - en, y transitable -.
Un agujero de gusano intramundo atravesable brinda una posibilidad hipotética si, por ejemplo, una de sus entradas se está moviendo en relación con la otra, o si está en una fuerte donde el paso del tiempo se ralentiza. Además, los agujeros de gusano hipotéticamente pueden crear una oportunidad para el viaje interestelar y, como tal, a menudo se encuentran agujeros de gusano.
Agujeros de gusano espaciales. A través de las "montañas de arena" - a las estrellas?
Desafortunadamente, sobre uso práctico Aún no se discuten los "agujeros de gusano" para alcanzar objetos espaciales remotos. Sus propiedades, variedades, lugares de posible ubicación aún se conocen solo en teoría, aunque, como puede ver, esto ya es bastante. Después de todo, tenemos muchos ejemplos de cómo las construcciones teóricas que parecían puramente especulativas llevaron al surgimiento de nuevas tecnologías que cambiaron radicalmente la vida de la humanidad. Energía nuclear, computadoras, conexión móvil, ingeniería genética... pero nunca se sabe qué más?
Mientras tanto, se sabe lo siguiente sobre los "agujeros de gusano" o "agujeros de gusano". En 1935, Albert Einstein y el físico estadounidense-israelí Nathan Rosen sugirieron la existencia de una especie de túneles que conectaban varias regiones remotas del espacio. En ese momento, aún no se los llamaba "agujeros de gusano" o "agujeros de topo", sino simplemente "puentes de Einstein-Rosen". Dado que tales puentes requerían una curvatura de espacio muy fuerte para la aparición de tales puentes, el tiempo de su existencia fue muy corto. Nadie ni nada tendría tiempo de "correr" sobre un puente de este tipo; bajo la influencia de la gravedad, casi de inmediato se "colapsó".
Y por lo tanto, quedó completamente inútil en un sentido práctico, aunque una divertida consecuencia de la teoría general de la relatividad.
Sin embargo, aparecieron ideas posteriores de que algunos túneles interdimensionales podrían existir durante bastante tiempo, siempre que estén llenos de alguna materia exótica con una densidad de energía negativa. Tal materia creará repulsión gravitatoria en lugar de atracción y así evitará que el canal se "colapse". Entonces apareció el nombre "agujero de gusano". Por cierto, nuestros científicos prefieren el nombre "molehill" o "wormhole": el significado es el mismo, pero suena mucho mejor...
El físico estadounidense John Archibald Wheeler (1911-2008), al desarrollar la teoría de los "agujeros de gusano", sugirió que son penetrados campo eléctrico; además, las propias cargas eléctricas son, de hecho, las bocas de "agujeros de gusano" microscópicos. El astrofísico ruso Académico Nikolai Semyonovich Kardashev cree que los "agujeros de gusano" pueden alcanzar tamaño gigante y que en el centro de nuestra Galaxia no hay agujeros negros masivos en absoluto, sino las bocas de tales "madrigueras".
De interés práctico para los futuros viajeros espaciales serán los "agujeros de gusano", que se mantienen en un estado estable durante bastante tiempo y, además, son adecuados para que las naves espaciales los atraviesen.
Los estadounidenses Kip Thorne y Michael Morris crearon un modelo teórico de dichos canales. Sin embargo, su estabilidad está asegurada por la “materia exótica”, de la que nada se sabe realmente y en la que, quizás, es mejor que la tecnología terrestre ni siquiera se entrometa.
Pero los teóricos rusos Sergei Krasnikov del Observatorio Pulkovo y Sergei Sushkov del Kazan universidad federal planteó la idea de que la estabilidad de un agujero de gusano se puede lograr sin ninguna densidad de energía negativa, sino simplemente debido a la polarización del vacío en el "agujero" (el llamado mecanismo de Sushkov).
En general, ahora hay todo un conjunto de teorías de "agujeros de gusano" (o, si se quiere, "agujeros de gusano"). Una clasificación muy general y especulativa los divide en "pasables" - estables, agujeros de gusano de Morris - Thorn, e infranqueables - puentes de Einstein - Rosen. Además, los agujeros de gusano varían en escala, desde microscópicos hasta gigantes, comparables en tamaño a los "agujeros negros" galácticos. Y finalmente, según su propósito: "intra-universo", que conecta diferentes lugares de un mismo Universo curvo, e "inter-universo" (inter-universo), que le permite ingresar a otro continuo espacio-tiempo.
Los astrofísicos están seguros de que existen túneles en el espacio a través de los cuales puedes trasladarte a otros Universos e incluso a otro tiempo. Presumiblemente, se formaron cuando el Universo recién estaba emergiendo. Cuando, como dicen los científicos, el espacio "hierve" y se curva.
A estas "máquinas del tiempo" del espacio se les dio el nombre de "agujeros de gusano". La "madriguera" se diferencia de un agujero negro en que no solo puedes llegar allí, sino también regresar. La máquina del tiempo existe. Y esto ya no es una declaración de ciencia ficción: cuatro fórmulas matemáticas, que hasta ahora en teoría prueban que puedes moverte tanto al futuro como al pasado.
Y modelo de computadora. Algo como esto debería verse como una "máquina del tiempo" en el espacio: dos agujeros en el espacio y el tiempo, conectados por un corredor.
“En este caso, estamos hablando de objetos muy inusuales que fueron descubiertos en la teoría de Einstein. Según esta teoría, muy campo fuerte hay una curvatura del espacio y el tiempo se tuerce o se ralentiza, estas son propiedades fantásticas”, explica Igor Novikov, subdirector del Centro Astroespacial del Instituto de Física Lebedev.
Tales objetos inusuales los científicos llamaron "agujeros de gusano". Esto no es una invención humana en absoluto, hasta ahora solo la naturaleza es capaz de crear una máquina del tiempo. Hoy en día, los astrofísicos solo han demostrado hipotéticamente la existencia de "agujeros de gusano" en el universo. Es cuestión de práctica.
La búsqueda de "agujeros de gusano" es una de las principales tareas de la astronomía moderna. “Comenzaron a hablar de agujeros negros en algún lugar a finales de los años 60, y cuando hicieron estos informes, parecía fantástico. A todos les parecía que esto era una fantasía absoluta, ahora está en boca de todos, dice Anatoly Cherepashchuk, director del Instituto Astronómico de la Universidad Estatal Sternberg de Moscú. - Entonces, incluso ahora, los "agujeros de gusano" también son ficción, sin embargo, la teoría predice que existen "agujeros de gusano". Soy optimista y creo que los "agujeros de gusano" también se abrirán algún día.
Los "agujeros de gusano" pertenecen a un fenómeno tan misterioso como la "energía oscura", que constituye el 70 por ciento del universo. “Ahora se ha descubierto la energía oscura: es un vacío que tiene presión negativa. Y, en principio, los "agujeros de gusano" podrían formarse a partir de un estado de vacío", sugiere Anatoly Cherepashchuk. Uno de los hábitats de los "agujeros de gusano" son los centros de las galaxias. Pero aquí lo principal es no confundirlos con los agujeros negros, unos objetos enormes que también se encuentran en el centro de las galaxias.
Su masa es miles de millones de nuestros soles. Al mismo tiempo, los agujeros negros tienen una poderosa fuerza de atracción. Es tan grande que ni siquiera la luz puede escapar de allí, por lo que es imposible verlos con un telescopio ordinario. La fuerza gravitacional de los agujeros de gusano también es enorme, pero si miras dentro del agujero de gusano, puedes ver la luz del pasado.
“En el centro de las galaxias, en sus núcleos, hay objetos muy compactos, estos son agujeros negros, pero se supone que algunos de estos agujeros negros no son agujeros negros en absoluto, sino entradas a estos “agujeros de gusano”, dice Igor Novikov. . Hoy se han descubierto más de 300 agujeros negros.
De la Tierra al centro de nuestra galaxia vía Láctea 25 mil años luz. Si resulta que este agujero negro es un “agujero de gusano”, un corredor para viajar en el tiempo, la humanidad volará y volará ante él.
Un agujero de gusano es un paso teórico a través del espacio-tiempo que puede reducir en gran medida los viajes de larga distancia a través del universo al crear caminos más cortos entre destinos. La teoría de la relatividad predice la existencia de agujeros de gusano. Pero junto con la comodidad, también pueden conllevar peligros extremos: el peligro de un colapso repentino, alta radiación y contactos peligrosos con materia exótica.
La teoría de los agujeros de gusano, o "agujeros de gusano"
En 1935, los físicos Albert Einstein y Nathan Rosen propusieron la existencia de "puentes" en el espacio-tiempo utilizando la teoría de la relatividad. Estos caminos, llamados puentes de Einstein-Rosen o agujeros de gusano ("agujeros de gusano"), conectan dos puntos diferentes en el espacio-tiempo, creando teóricamente los corredores más cortos que reducen la distancia y el tiempo de viaje.
Los agujeros de gusano tienen, por así decirlo, dos bocas conectadas por un cuello común. Lo más probable es que las bocas tengan una forma esférica. La garganta puede ser una sección recta, pero también puede torcerse, haciéndose más larga cuanto más larga sea la ruta normal.
La teoría general de la relatividad de Einstein predice matemáticamente la existencia de "agujeros de gusano" (wormholes), pero hasta la fecha no se ha descubierto ninguno. Se puede rastrear un agujero de gusano con masa negativa debido al efecto de su gravedad sobre la luz que pasa.
Algunas soluciones de la teoría general de la relatividad permiten la existencia de "agujeros de gusano", cada entrada (boca) de los cuales es un agujero negro. Sin embargo, los agujeros negros naturales se formaron como resultado del colapso estrella moribunda, por sí mismos no crean un agujero de gusano.
A través de un agujero de gusano
La ciencia ficción está repleta de historias de viajes a través de agujeros de gusano. Pero en realidad, esos viajes son mucho más difíciles, y no solo porque primero debemos encontrar ese agujero de gusano.
El primer problema es el tamaño. Se cree que los agujeros de gusano reliquia existen a nivel microscópico, de unos 10 a 33 centímetros de diámetro. Sin embargo, a medida que el Universo se expande, es posible que algunos de ellos hayan crecido hasta alcanzar un gran tamaño.
Otro problema surge de la estabilidad. Más precisamente, por su ausencia. Los agujeros de gusano predichos por Einstein-Rosen serían inútiles para viajar porque colapsan demasiado rápido. Pero investigaciones más recientes han demostrado que los agujeros de gusano que contienen "materia exótica" pueden permanecer abiertos y sin cambios durante períodos de tiempo más largos.
La materia exótica, que no debe confundirse con la materia oscura o la antimateria, tiene una densidad negativa y una enorme presión negativa. Tal materia solo se puede encontrar en el comportamiento de ciertos estados de vacío dentro del marco de la teoría cuántica de campos.
Si los agujeros de gusano contienen suficiente materia exótica, ya sea de forma natural o agregada artificialmente, entonces, en teoría, podrían usarse como un medio para transmitir información o como un corredor a través del espacio.
Los agujeros de gusano no solo pueden conectar dos extremos diferentes del mismo universo, sino que también pueden conectar dos universos diferentes. Además, algunos científicos han sugerido que si la entrada de un agujero de gusano se mueve de cierta manera, podría ser útil para viaje en el tiempo . Sin embargo, sus oponentes, como el cosmólogo británico Stephen Hawking, argumentan que tal uso no es posible.
Si bien agregar materia exótica a un agujero de gusano podría estabilizarlo hasta el punto en que los humanos puedan viajar con seguridad a través de él, todavía existe la posibilidad de que agregar materia "regular" sea suficiente para desestabilizar el portal.
La tecnología actual no es suficiente para agrandar o estabilizar los agujeros de gusano, incluso si se encuentran pronto. Sin embargo, los científicos continúan explorando esta noción como un método de viaje espacial, con la esperanza de que la tecnología eventualmente surja y eventualmente puedan usar agujeros de gusano.
Obtenido de Space.com
- Viajes en el tiempo utilizando agujeros de gusano El concepto de máquina del tiempo, que se utiliza en muchas obras de ciencia ficción, suele evocar imágenes de un dispositivo inverosímil. Pero según la teoría general...
- ¿Podemos estar seguros de que los viajeros del tiempo no cambiarán nuestro pasado? Por lo general, damos por sentado que nuestro pasado es un hecho que ha ocurrido y no ha cambiado. La historia es como la recordamos....
