¿Será alguna vez posible el viaje a través de un agujero de gusano?

¿Será alguna vez posible el viaje a través de un agujero de gusano?
El método favorito de la ciencia ficción para explorar el universo, más recientemente en la película Interestelar, no será fácil.
Por Loren Grush

Interstellar (Crédito: Syncopy/Paramont Pictures)

Como especie curiosa, los seres humanos siempre han soñado con viajar a las profundidades más lejanas del espacio. Ese es el tema principal de la épica de ciencia ficción Interestelar, que llevará a Matthew McConaughey y Anne Hathaway a los lugares que esperamos que algún día lleguemos nosotros mismos. Con excepción de ese pequeño contratiempo llamado viaje espacial profundo.

El universo es grande. Y junto con su enorme tamaño, también es increíblemente extendido; cualquier vecino planetario, estrellas y galaxias están deprimentemente distantes. Próxima Centauri, la estrella más cercana a la Tierra, por ejemplo, está a 4,22 años luz de distancia. Si la nave espacial Voyager intentara llegar a Próxima Centauri, le tomaría a la pequeña sonda más de 80.000 años para llegar allí.

Entonces, ¿cómo se supone que vamos a explorar el universo de una manera que no nos lleve a miles de generaciones? Entre los muchos conceptos que los investigadores han ideado, una técnica se ha mantenido muy popular, sobre todo en el reino de la ciencia ficción: atajos, o túneles teóricos conocidos como agujeros de gusano.

En teoría, los agujeros de gusano son como conexiones de túnel realizados fuera del espacio-tiempo, que ofrecen una distancia más corta entre dos áreas muy separadas del universo. La idea es que los viajeros espaciales pueden utilizar estos túneles para hacer desplazamientos espaciales mucho más cortos que los millares de años. Numerosos libros, programas de televisión y películas han utilizado el concepto de agujero de gusano para viajar, desde el misterioso viaje alienígena por el espacio profundo de la Dra. Arroway en Contacto, al agujero de gusano bajorano que permite acceder a la inexplorada Gamma Quadrent en Star Trek: Deep Space Nine.

Esta trama se utilizará una vez más en Interestelar. En la película, un grupo de astronautas viajan a través de un agujero de gusano recientemente descubierto que conecta zonas muy distantes del espacio-tiempo, con el fin de encontrar un nuevo mundo para llamarlo hogar. Suena increíble, como si todas nuestras fantasías sobre los viajes espaciales pudieran hacerse realidad. Pero, ¿es posible? ¿Podría el ser humano un día utilizar un agujero de gusano para viajar a otra galaxia o más allá?

La ciencia dice que es muy poco probable, pero posible. Sin embargo, para hacer un agujero de gusano transitable, vamos a necesitar una gran cantidad de condiciones específicas y una comprensión de dónde vienen estos pasajes secretos increíbles. 

¿Qué es un agujero de gusano?

Hasta el año 1900, la teoría de la gravedad de Newton era suprema. Era la idea de que todos los objetos del Universo, incluyendo a usted y a mí, tienen una fuerza innata que atrae a otros objetos. Cuanto mayor sea un objeto, mayor es esta fuerza gravitacional intrínseca. Esto explica por qué nos "pegamos" a la Tierra en lugar de volar hacia el espacio.

Pero en 1915, Albert Einstein rompió por completo la idea. Él teorizó que la gravedad es en realidad el resultado de una deformación en el espacio-tiempo (una combinación de espacio y tiempo en un proceso continuo). En esencia, la existencia misma de un objeto deforma el espacio y el tiempo en torno a sí mismo, creando una huella en el universo.

Y es esta deformación del espacio-tiempo que da lugar a efectos de la gravedad. "Supongamos que está usted y otra. Usted deformará el espacio-tiempo a su alrededor y la masa deformará el espacio-tiempo alrededor de ella, y los dos están cayendo en los pozos de los demás", dice Richard Holman, profesor de física en la Universidad Carnegie Mellon.

Ahora aquí está la parte donde esto se vincula a los agujeros de gusano. De acuerdo con Einstein y su colega Nathan Rosen, un agujero de gusano es en realidad el espacio deformado que se ha torcido de tal manera de conectar dos puntos diferentes en el espacio-tiempo. El resultado es una estructura en forma de túnel que puede ser recta o curva, que une dos áreas del universo que están increíblemente lejos.

Modelos matemáticos de Einstein predicen la existencia de agujeros de gusano, pero ninguno ha sido encontrado nunca. Fumio Abe, un astrofísico de la Universidad de Nagoya, ha propuesto una forma de buscar grandes agujeros de gusano (lo suficientemente grandes para que entre una nave espacial) mirando el brillo de una estrella cuando se mueve en frente del túnel. Un efecto llamado lente gravitacional causaría que el brillo fluctúe de una manera única.

Sin embargo, lo más probable es que no vayamos a encontrar grandes agujeros de gusano en el corto plazo. 

El problema de los agujeros de gusano

Hasta ahora, los físicos no han determinado una forma en que los agujeros de gusano podrían formarse de forma natural en el Universo. Sin embargo, el físico teórico John Wheeler dijo que es posible que los agujeros de gusano puedan aparecer y desaparecer de forma espontánea, de acuerdo con su hipótesis de la espuma cuántica (la idea de que las partículas virtuales están, muy extrañamente, entrando y saliendo de la existencia en todo momento).

Lamentablemente, Wheeler teorizó que estos agujeros de gusano improvisados serían muy pequeños, como aparece en la escala de Planck. Eso es alrededor de 10 a 33 centímetros de largo. En otras palabras, el agujero de gusano sería tan pequeño que sería casi imposible de detectar.

Supongamos, sin embargo, que podríamos encontrar diminutos agujeros de gusano como apareciendo en existencia: Nosotros podríamos ser capaces de hacerlos más grandes. Y para hacer eso, usted necesita un material llamado materia exótica.

"La regla de la materia ordinaria en el universo es que tiene una densidad de energía positiva y presión positiva", dice Eric Davis, un físico investigador senior en el Instituto de Estudios Avanzados en Austin. "La materia exótica es un poco diferente. Es materia que tiene densidad de energía negativa y/o presión negativa. Usted puede tener un manojo de la materia con la energía negativa y presión positiva o viceversa".

Las propiedades negativas de la materia exótica podrían empujar los lados de un agujero de gusano hacia el exterior, por lo que sería bastante grande, y lo suficientemente estable para que una persona o una nave espacial pueda caber a través de él. Excepto que la materia exótica no es precisamente fácil de conseguir; que sólo existe en teoría, no sabemos lo que parece, y todavía tenemos que saber dónde encontrarla.

Pero digamos que superamos incluso a nuestro caso hipotético. Hemos encontrado un pequeño agujero de gusano, de alguna manera hemos obtenido algo de materia exótica, y hemos ampliado y estabilizado el túnel que ser lo suficientemente grande como para adaptarse a una nave espacial. Holman explica que es posible que al insertarse cualquier cosa que no sea materia exótica, se desestabilice totalmente el agujero de gusano. En otras palabras: la introducción a un agujero de gusano podría matarte de inmediato.

Los agujeros de gusano vienen con un montón de advertencias, pero aquí hay una aún más grande. Los agujeros de gusano podrían muy bien conectar dos espacio-tiempos completamente diferentes; es decir, el punto de entrada podría existir en una era completamente diferente. Eso significa que el pasar a través de un agujero de gusano viene con el riesgo de liquidación en un momento diferente de la historia del universo. Algunos incluso han teorizado que los agujeros de gusano podrían conectar a diferentes universos totalmente.

Cuando se trata de la posibilidad de utilizar los agujeros de gusano para viajes espaciales, Davis es un poco más optimista que Holman, explicando que el aprovechamiento de la materia exótica es todo lo que necesita para crear su propio agujero de gusano funcional a partir de cero (actualmente está trabajando en una manera de crear materia exótica en un laboratorio en Toronto.) Holman adopta un enfoque más realista.

"Si realmente se pudiera hacerlo, con todos los exoplanetas y estrellas ahí fuera, desearía averiguar si alguien 'más' ya ha hecho esto", explica Holman. "Y en la medida en que podríamos decirlo, de mirar a una fracción decente del universo, no estamos viendo ninguna evidencia de ello. Esto comienza a decirte que es posible que sólo tengamos que viajar de la manera difícil". 

http://www.popsci.com/article/will-we-ever-be-able-use-wormholes-deep-space-travel?src=SOC&dom=fb 

Modificado por orbitaceromendoza