¿Son viables los agujeros de gusano o las fuerzas de marea nos destruirían instantáneamente?
ASTROFÍSICA.
La idea de cruzar el cosmos en un abrir y cerrar de ojos a través de un agujero de gusano ha sido el motor de la ciencia ficción durante décadas.
Sin embargo, cuando trasladamos estos "atajos espaciotemporales" de las páginas de las novelas a las ecuaciones de la relatividad general de Albert Einstein, surge una pregunta incómoda: ¿es físicamente posible sobrevivir al viaje, o las implacables fuerzas de marea destrozarían cualquier nave (y viajero) de forma instantánea?
¿Qué es un agujero de gusano y cómo funciona?
Matemáticamente conocidos como puentes de Einstein-Rosen, los agujeros de gusano son soluciones teóricas a las ecuaciones del campo de Einstein. Imagina el tejido del espacio-tiempo como una hoja de papel. Para viajar de un extremo a otro, debes recorrer toda la distancia. Pero si doblas el papel y perforas un túnel que conecte ambos puntos, habrás creado un atajo.
Ese túnel es el agujero de gusano. Consta de dos "bocas" (las entradas tridimensionales, que se verían como esferas reflejantes en el espacio) y una "garganta" (el pasadizo que las une).
El gran enemigo del astronauta: Las fuerzas de marea.
El principal obstáculo físico para la viabilidad de estos viajes no es solo encontrar uno, sino la gravedad extrema en su interior. Aquí es donde entran en juego las fuerzas de marea.
Las fuerzas de marea ocurren cuando la gravedad tira con más fuerza de una parte de un objeto que de otra. Si te lanzaras de pies en un agujero negro ordinario, la gravedad en tus pies sería inmensamente mayor que en tu cabeza. El resultado es la espaguetización: tu cuerpo se estiraría como un fideo hasta desintegrarse.
En los agujeros de gusano tradicionales de Einstein-Rosen, la garganta es extremadamente inestable y colapsa de forma instantánea, convirtiéndose en un agujero negro. Las fuerzas de marea en este escenario son infinitas, lo que significa destrucción absoluta e inmediata para cualquier materia que intente cruzarlos.
La solución de Thorne-Morris: Agujeros de gusano atravesables.
En 1988, los físicos Kip Thorne y Michael Morris demostraron que un agujero de gusano podría mantenerse abierto y ser seguro para los humanos, pero bajo condiciones muy específicas. Para que las fuerzas de marea no te destruyan, se necesitan dos requisitos indispensables:
- Materia exótica con masa negativa: Para evitar que la gravedad colapse la garganta del túnel, se necesita recubrirla con una sustancia que ejerza una presión gravitatoria negativa (antigravedad). Esta materia exótica mantendría el túnel abierto, repeliendo las paredes del agujero de gusano hacia afuera.
- Una garganta masiva y ancha: Las fuerzas de marea son inversamente proporcionales al tamaño de la garganta. Si construyes o encuentras un agujero de gusano con una garganta del tamaño de nuestro sistema solar, la curvatura del espacio-tiempo sería tan suave que una nave espacial podría cruzarlo sin experimentar una aceleración destructiva.
En un agujero de gusano gigante y atravesable, las fuerzas de marea en la garganta podrían ser de prácticamente cero g, permitiendo un tránsito tan cómodo como un paseo en tren.
¿Son viables hoy en día?
A pesar de que las matemáticas de la física cuántica y la relatividad permiten su existencia teórica, la viabilidad real se enfrenta a un muro tecnológico. Hasta la fecha, no hemos descubierto partículas con masa negativa en cantidades macroscópicas, aunque efectos cuánticos como el Efecto Casimir demuestran que las densidades de energía negativa existen a microescala.
Científicos del Laboratorio Fermilab y otras instituciones siguen investigando si las fluctuaciones cuánticas del vacío podrían estabilizar estos túneles de forma natural, pero por ahora, la energía necesaria para mantener abierto un agujero de gusano del tamaño de un ser humano supera la energía que produce una estrella entera en toda su vida.
En conclusión: los agujeros de gusano no te destruirían instantáneamente por fuerzas de marea si son lo suficientemente grandes y están estabilizados con materia exótica. La física no prohíbe el viaje interestelar a través de estos atajos; simplemente nos exige una tecnología que, por ahora, pertenece al futuro.
Sitio Fuente: NCYT de Amazings