Sumérgete en el pozo de gravedad a un lado del agujero de gusano y encuéntrate instantáneamente en el otro lado. A millones o miles de millones de años luz de distancia. Y aunque teóricamente es posible crear agujeros de gusano, en la práctica, por lo que sabemos hasta el momento, es prácticamente imposible.
El primer gran problema es que, según la relatividad general, los agujeros de gusano son intransitables. Piénselo: la física que predice estas cosas no permite que se utilicen como método de transporte. Este es un argumento serio en su contra.
En segundo lugar, incluso si se pudieran crear agujeros de gusano, serían completamente inestables y colapsarían inmediatamente después de su formación. Si intentas ir en una dirección, fácilmente podrías terminar en un agujero negro.
En tercer lugar, incluso si fueran transitables y estables, cualquier material que intentara atravesarlos (incluso fotones de luz) podría provocar un colapso.
Sin embargo, hay un rayo de esperanza, ya que los físicos aún no lo han descubierto del todo. Esto significa que el propio Universo puede estar ocultando hechos sobre los agujeros de gusano que aún no entendemos. Existe la posibilidad de que aparecieran naturalmente como parte de Big Bang, cuando el espacio-tiempo de todo el universo estaba enredado en una singularidad.
Los astrónomos propusieron buscar agujeros de gusano en el espacio observando cómo su gravedad distorsiona la luz de las estrellas detrás de ellos. Pero hasta el momento no se ha encontrado nada.
También existe la posibilidad de que los agujeros de gusano aparezcan de forma natural, similares a las partículas virtuales que sabemos que existen. Sólo que serán extremadamente pequeños, en una escala de Planck. Necesitarás uno pequeño astronave.
Una de las implicaciones más fascinantes de los agujeros de gusano es que pueden utilizarse para viajar en el tiempo. Así es como funciona. Primero, crea un agujero de gusano en el laboratorio. Luego, tome un extremo del agujero de gusano, colóquelo en la nave espacial y vuele a una velocidad cercana a la de la luz, para que funcione el efecto de dilatación del tiempo. Para personas en astronave Sólo pasarán unos pocos años, mientras que en la Tierra pasarán cientos o incluso miles de años. Si puedes mantener el agujero de gusano estable, abierto y transitable, viajar a través de él podría ser bastante interesante.
Si vas en una dirección, no solo salvarás la distancia entre los agujeros de gusano, sino que también pasarás de un momento a otro. Además, esto debería funcionar en ambas direcciones, de ida y vuelta. Algunos físicos como Leonard Susskind piensan que esto no funcionará porque viola dos principios fundamentales de la física: la conservación de la energía local y el principio de incertidumbre energía-tiempo.
Lamentablemente, parece que los agujeros de gusano deben permanecer en la zona. ciencia ficción en el futuro previsible y tal vez para siempre. Incluso si fuera posible crear un agujero de gusano, tendría que mantenerse estable y abierto, y tendríamos que descubrir cómo evitar que la materia que contiene colapse. Sin embargo, si alguna vez logramos esta hazaña, la cuestión de los viajes al espacio quedará resuelta.
Los astrofísicos están seguros: existen túneles en el espacio a través de los cuales se puede pasar a otros Universos e incluso a otras épocas. Presumiblemente, se formaron cuando el Universo apenas comenzaba. Cuando, como dicen los científicos, el espacio “hirvió” y se curvó.
A estas “máquinas del tiempo” cósmicas se les dio el nombre de “agujeros de gusano”. Un "agujero" se diferencia de un agujero negro en que no sólo puedes llegar allí, sino también regresar. La máquina del tiempo existe. Y esto ya no es una afirmación de escritores de ciencia ficción: cuatro fórmulas matemáticas que, hasta ahora, en teoría demuestran que es posible avanzar tanto hacia el futuro como hacia el pasado.
Y modelo de computadora. Así es aproximadamente como debería verse una “máquina del tiempo” en el espacio: dos agujeros en el espacio y el tiempo conectados por un corredor.
"EN en este caso estamos hablando acerca de sobre objetos muy inusuales que fueron descubiertos en la teoría de Einstein. Según esta teoría, en un campo muy intenso el espacio se curva y el tiempo se tuerce o se ralentiza, propiedades fantásticas”, explica Ígor Nóvikov, subdirector del Centro Astroespacial del Instituto de Física Lebedev.
Los científicos llaman a estos objetos inusuales "agujeros de gusano". Esto no es en absoluto una invención humana; hasta ahora sólo la naturaleza es capaz de crear una máquina del tiempo. Hoy en día, los astrofísicos sólo 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. “Empezaron a hablar de agujeros negros a finales de los años 60, y cuando hicieron estos informes, parecía ciencia ficción. A todos les parecía que esto era pura fantasía; ahora está en boca de todos”, dice Anatoly Cherepashchuk, director del Instituto Astronómico de la Universidad Estatal de Moscú que lleva el nombre de Sternberg. - Así que ahora los "agujeros de gusano" también son ciencia ficción, sin embargo la teoría predice que los "agujeros de gusano" existen. Soy optimista y creo que algún día también se abrirán los agujeros de gusano”.
« agujeros de gusano"pertenecen a esto fenómeno misterioso Cómo " 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 del vacío”, sugiere Anatoly Cherepashchuk. Uno de los hábitats de los "agujeros de gusano" son los centros de las galaxias. Pero lo principal aquí es no confundirlos con los agujeros negros, objetos enormes, que también se encuentran en el centro de las galaxias.
Su masa es de miles de millones de nuestros soles. Al mismo tiempo, los agujeros negros tienen una poderosa fuerza gravitacional. Es tan grande que ni siquiera la luz puede escapar de allí, por lo que es imposible verlos con un telescopio normal. 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, 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 en día se han descubierto más de trescientos 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 tendrá que volar y volar hacia él.
La ciencia
La película visualmente impactante recientemente estrenada Inresttellar se basa en conceptos científicos reales como Agujeros negros giratorios, agujeros de gusano y dilatación del tiempo..
Pero si no estás familiarizado con estos conceptos, es posible que te sientas un poco confundido mientras miras.
En la película, un equipo de exploradores espaciales va a viaje extragaláctico a través de un agujero de gusano. Del otro lado se encuentran en otro sistema solar con un agujero negro giratorio en lugar de una estrella.
Están en una carrera contra el espacio y el tiempo para completar su misión. Este tipo de viaje espacial puede parecer un poco confuso, pero se basa en principios básicos de la física.
Aquí están los principales. 5 conceptos de física Cosas que necesitas saber para entender Interstellar:
gravedad artificial
Mayoría gran problema que los humanos encontramos durante los largos viajes espaciales es ingravidez. Nacimos en la Tierra y nuestro cuerpo se ha adaptado a determinadas condiciones gravitacionales, pero cuando estamos en el espacio largo tiempo, nuestros músculos comienzan a debilitarse.
Los héroes de la película Interstellar también enfrentan este problema.
Para hacer frente a esto, los científicos están creando gravedad artificial en naves espaciales. Una forma de hacerlo es hacer girar la nave espacial, como en la película. La rotación crea fuerza centrífuga, que empuja objetos hacia las paredes exteriores del barco. Esta repulsión es similar a la gravedad, sólo que en la dirección opuesta.
Esta forma gravedad artificial experimenta cuando conduce por una curva de radio pequeño y siente como si lo empujaran hacia afuera, lejos de punto central torcido. En una nave espacial que gira, las paredes se convierten en tu suelo.
Agujero negro giratorio en el espacio
Los astrónomos, aunque indirectamente, han observado en nuestro Universo agujeros negros giratorios. Nadie sabe qué hay en el centro de un agujero negro, pero los científicos le tienen un nombre:singularidad .
Los agujeros negros en rotación distorsionan el espacio que los rodea de manera diferente a los agujeros negros estacionarios.
Este proceso de distorsión se llama "arrastre". sistemas inerciales referencia" o el efecto Lense-Thirring, y afecta la apariencia del agujero negro al distorsionar el espacio y, lo que es más importante, el espacio-tiempo que lo rodea. El agujero negro que ves en la película es bastantemuy cerca del concepto científico.
- La nave espacial Endurance se dirige hacia Gargantúa - agujero negro supermasivo ficticio con una masa 100 millones de veces mayor que la del Sol.
- Se encuentra a 10 mil millones de años luz de la Tierra y tiene varios planetas orbitando alrededor de ella. Gargantúa gira a un sorprendente 99,8 por ciento de la velocidad de la luz.
- El disco de acreción de Garagantua contiene gas y polvo con la temperatura de la superficie del Sol. El disco suministra luz y calor a los planetas Gargantúa.
La apariencia compleja del agujero negro en la película se debe al hecho de que la imagen del disco de acreción está distorsionada por las lentes gravitacionales. En la imagen aparecen dos arcos: uno formado encima del agujero negro y el otro debajo de él.
Agujero de topo
El agujero de gusano o agujero de gusano utilizado por el equipo de Interstellar es uno de los fenómenos de la película que cuya existencia no ha sido probada. Es hipotético, pero muy conveniente en las tramas de historias de ciencia ficción, donde es necesario superar una gran distancia espacial.
Simplemente los agujeros de gusano son una especie de camino más corto a través del espacio. Cualquier objeto con masa crea un agujero en el espacio, lo que significa que el espacio puede estirarse, deformarse e incluso doblarse.
Un agujero de gusano es como un pliegue en el tejido del espacio (y del tiempo) que conecta dos regiones muy distantes, lo que ayuda a los viajeros espaciales. recorrer una gran distancia en un corto periodo de tiempo.
El nombre oficial de un agujero de gusano es “puente Einstein-Rosen”, como lo propusieron por primera vez Albert Einstein y su colega Nathan Rosen en 1935.
- En los diagramas 2D, la boca de un agujero de gusano se muestra como un círculo. Sin embargo, si pudiéramos ver el agujero de gusano, parecería una esfera.
- En la superficie de la esfera se vería una visión distorsionada gravitacionalmente del espacio al otro lado del “agujero”.
- Las dimensiones del agujero de gusano en la película: 2 km de diámetro y la distancia de transferencia es de 10 mil millones de años luz.
Dilatación del tiempo gravitacional
La dilatación del tiempo gravitacional es fenómeno real observado en la Tierra. Surge porque el tiempo es relativo. Esto significa que fluye de manera diferente para varios sistemas coordenadas
Cuando estás en un ambiente gravitacional fuerte, el tiempo pasa más lento para ti en comparación con las personas en un entorno gravitacional débil.
Un agujero de gusano o agujero de gusano, en teoría, es una intersección del tiempo y el espacio que reduce significativamente el tiempo de los viajes de larga distancia por todo el universo. El concepto de “Agujero de Gusano” nació gracias a teoria general relatividad. Los agujeros de gusano aún no han sido estudiados y conllevan un peligro colosal en forma de contactos repentinos con materia inexplorada, alta radiación y otros colapsos desconocidos.
Teoría del agujero de gusano
En 1935, los físicos y Nathan Rosen descubrieron la teoría de la relatividad general, que proponía la existencia de "puentes" a través del espacio y el tiempo. Estos caminos se denominan “puentes Einstein-Rosen” o agujeros de gusano. Estos puentes conectan dos puntos diferentes en el tiempo y el espacio, creando teóricamente un camino que reduce el tiempo y la distancia de viaje.
En teoría, contiene dos agujeros, que luego se conectan. Lo más probable es que los comienzos de estos agujeros sean esféricos. Luego avanzan hacia un tramo recto, aunque es posible que forme un círculo, proporcionando al viajero un camino más largo que la ruta tradicional.
La teoría de la relatividad general de Einstein sugiere matemáticamente la existencia de agujeros de gusano, pero hasta la fecha los astrofísicos no han descubierto ninguno. Lo único que sugiere la presencia de un CN es su masa negativa, que puede detectarse por la forma en que su gravedad afecta a la luz que pasa.
Algunas de las afirmaciones de la teoría general de la relatividad permiten la existencia de agujeros de gusano, algunos de los cuales están formados por agujeros negros. Es cierto que, por su naturaleza, un agujero negro que surge de la explosión de una estrella moribunda no puede crear por sí solo un agujero de gusano.
La ciencia ficción está repleta de historias de viajes a través de agujeros de gusano. Pero la realidad real de tal viaje todavía no parece real.
El primer problema es el tamaño de los agujeros de gusano. Los agujeros de gusano convencionales, según los científicos, tienen un tamaño de 10 a 33 centímetros. Sin embargo, a medida que el Universo se expande, es posible que algunos de ellos se estiren hasta alcanzar tamaños mayores.
Otro problema para los viajeros proviene de la estabilidad inexplorada del agujero de gusano. La investigación de Einstein-Rosen fue simplemente inútil para los viajes prácticos. Pero investigaciones más recientes han demostrado que un agujero de gusano que contiene "materia exótica" puede permanecer abierto a la exploración y sin cambios durante largos períodos de tiempo.
Materia exótica que es diferente de materia oscura o antimateria, contiene densidad de energía negativa, así como presión negativa.
Si el agujero de gusano (agujero de gusano) contiene una cantidad suficiente de materia exótica, ya sea origen natural o material desarrollado artificialmente; en teoría, podría usarse como una forma de enviar información o viajeros a través del espacio.
Los agujeros de gusano no sólo pueden conectar dos regiones separadas del universo, sino que también pueden conectar dos galaxias diferentes. Curiosamente, algunos científicos sugieren que si una entrada al KN se mueve en un cierto orden aprendido, esto puede permitir que se produzca el viaje posteriormente. A pesar de esto, el astrofísico y cosmólogo británico Stephen Hawking sostiene que todavía no es posible utilizar CN para viajar.
"En realidad, un agujero de gusano no permite viajar en el tiempo", escribió el científico de la NASA Eric Christian.
Agujero de topo. ¿Qué es un "agujero de topo"?
Hipotético "agujero de gusano", que también se llama "agujero de gusano" o "agujero de gusano" ( traducción literal Wormhole) 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 línea recta, sino doblándose en el espacio. En pocas palabras, toma cualquier trozo de papel, dóblalo por la mitad y perfóralo, el agujero resultante será el mismo agujero de gusano.
Entonces existe la teoría de que el espacio en el universo puede ser condicionalmente la misma hoja de papel, atención, solo ajustada a la tercera dimensión. Varios científicos plantean la hipótesis de que gracias a los agujeros de gusano es posible viajar en el espacio y el tiempo. Pero al mismo tiempo, nadie sabe exactamente qué peligros pueden plantear los agujeros de gusano y qué podría haber realmente al otro lado de ellos.
La teoría de los agujeros de gusano.
En 1935, los físicos Albert Einstein y Nathan Rosen, utilizando la teoría general de la relatividad, sugirieron que en el universo existen "puentes" especiales que cruzan el espacio y el tiempo. Estos caminos, llamados puentes (o agujeros de gusano) de Einstein-Rosen, conectan dos puntos completamente diferentes en el espacio-tiempo creando teóricamente una curvatura 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 a un agujero de gusano tengan forma esferoidal y el cuello puede representar un segmento recto del espacio o uno en espiral.
Viaje a través de un agujero de gusano.
El primer problema que obstaculiza la posibilidad de tales viajes es el tamaño de los agujeros de gusano. Se cree que los primeros agujeros de gusano fueron muy talla pequeña, entre 10 y 33 centímetros, pero debido a la expansión del universo, fue posible que los propios agujeros de gusano se expandieran y crecieran junto con él. Otro problema de 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 los viajes espacio-temporales porque colapsan muy rápidamente (cerca. Pero más últimas investigaciones Estas cuestiones implican la presencia de "Materia Exótica" que permite que las madrigueras mantengan su estructura durante un período de tiempo más largo.
Sin embargo, la ciencia teórica cree que si los agujeros de gusano contienen suficiente cantidad de esta energía exótica, que aparece de forma natural o artificial, 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 sólo dos puntos dentro de un universo, sino también ser una entrada a otros. Algunos científicos creen que si mueves una entrada del agujero de gusano 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 mediante materia exótica es realmente posible, entonces será posible que las personas viajen con seguridad a través de esos agujeros de gusano. Y debido a la cuestión "ordinaria", si se desea y es necesario, dichos portales pueden volver a desestabilizarse.
Según la teoría de la relatividad, nada puede moverse. Más rapido que la luz. Así que nada puede ir más allá de esto. campo gravitacional, golpeándolo. Una 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 escapar. Se llama horizonte de sucesos de un agujero negro. Ejemplo: mirando por la ventana, no vemos lo que hay más allá del horizonte y un observador convencional no puede comprender lo que sucede dentro de los límites de una estrella muerta invisible.
Los físicos han encontrado signos de la existencia de otro Universo
Más detalles
Hay cinco tipos de agujeros negros, pero a nosotros nos interesa el agujero negro de masa estelar. Estos objetos se forman en la etapa final de la vida. cuerpo celestial. En general, la muerte de una estrella puede tener como resultado lo siguiente:
1. Se convertirá en una estrella extinta muy densa, formada por una serie elementos químicos, es una enana blanca;
2. Una estrella de neutrones: tiene la masa aproximada del Sol y un radio de unos 10 a 20 kilómetros, por dentro está formada por neutrones y otras partículas y por fuera está encerrada en una capa delgada pero dura;
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 detectarse gracias a la radiación emitida. Es ella quien es capaz de generar un agujero de gusano.
Si imaginas un agujero negro como un embudo, entonces un objeto que cae en él pierde su horizonte de sucesos y cae dentro. ¿Dónde está entonces el agujero de gusano? Está ubicado exactamente en el mismo embudo, adjunto al túnel del 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 (lo opuesto a un agujero negro, en el que nada puede caer).
Agujero de topo. Agujeros negros de Schwarzschild y Reisner-Nordström
Un agujero negro de Schwarzschild puede considerarse un agujero de gusano impenetrable. En cuanto al agujero negro de Reisner-Nordström, su estructura es algo más complicada, pero también impenetrable. Sin embargo, inventar y describir agujeros de gusano de cuatro dimensiones en el espacio que puedan atravesarse no es tan difícil. solo tienes que recogerlo tipo requerido métrica. Un tensor métrico, o métrica, es un conjunto de cantidades con las que se pueden calcular los intervalos de cuatro dimensiones que existen entre puntos de eventos. Este conjunto de cantidades también caracteriza plenamente el campo gravitacional y 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 conduzcan a cataclismos con el paso del tiempo. EN varios puntos el tiempo puede pasar a diferentes ritmos Sin embargo, no debería detenerse ni acelerarse sin cesar.
Púlsares: el factor faro
Un púlsar es esencialmente una estrella de neutrones que gira rápidamente. Una estrella de neutrones es el núcleo altamente compactado de una estrella muerta que queda de la explosión de una 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 la estrella de neutrones irradie desde su norte y polos sur fuertes ondas de radio y partículas radiactivas. 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 tiene su polo mirando hacia la Tierra, entonces podemos ver ondas de radio cada vez que uno de los polos aparece ante nuestro campo de visión. Este efecto es muy similar al efecto faro. Para un observador estacionario, parece que la luz de la baliza giratoria parpadea constantemente, luego desaparece y luego vuelve a aparecer. De la misma manera, nos parece que un púlsar parpadea mientras gira sus polos con respecto a la Tierra. Diferentes púlsares emiten pulsos diferentes velocidades, dependiendo del tamaño y peso estrella neutrón. A veces un púlsar puede tener un satélite. En algunos casos, puede atraer a su compañero, lo que hace que gire aún más rápido. Los púlsares más rápidos pueden emitir más de cien pulsaciones por segundo.
Un hipotético “agujero de gusano”, también llamado “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 una línea recta, sino doblándose alrededor del espacio. En pocas palabras, toma cualquier trozo de papel, dóblalo por la mitad y perfóralo, el agujero resultante será el mismo agujero de gusano. Por eso existe la teoría de que el espacio en el Universo puede ser condicionalmente la misma hoja de papel, solo que ajustada a la tercera dimensión. Varios científicos plantean la hipótesis de que los viajes en el espacio-tiempo son posibles gracias a los agujeros de gusano. Pero al mismo tiempo, nadie sabe exactamente qué peligros pueden plantear los agujeros de gusano y qué podría haber realmente al otro lado de ellos.
Teoría del agujero de gusano
En 1935, los físicos Albert Einstein y Nathan Rosen, utilizando la teoría general de la relatividad, sugirieron que en el Universo existen "puentes" especiales a través del espacio-tiempo. Estos caminos, llamados puentes (o agujeros de gusano) de Einstein-Rosen, conectan dos puntos completamente diferentes en el espacio-tiempo creando teóricamente una curvatura 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, ese mismo túnel). En este caso, lo más probable es que las entradas al agujero de gusano tengan forma esferoidal y el cuello pueda representar un segmento recto del espacio o uno en espiral.
La teoría general de la relatividad demuestra matemáticamente la posibilidad de la existencia de agujeros de gusano, pero hasta ahora ninguno de ellos ha sido descubierto por el hombre. La dificultad para detectarlo es que la supuesta enorme masa de agujeros de gusano y efectos gravitacionales simplemente absorben la luz e impiden que se refleje.
Varias hipótesis basadas en la teoría general de la relatividad sugieren la existencia de agujeros de gusano, donde los agujeros negros desempeñan las funciones de entrada y salida. Pero vale la pena considerar que la aparición de los propios agujeros negros, formados a partir de la explosión de estrellas moribundas, de ninguna manera crea un agujero de gusano.
Viaje a través de un agujero de gusano
No es raro en la ciencia ficción que los personajes principales viajen a través de agujeros de gusano. Pero, en realidad, ese viaje está lejos de ser tan sencillo como se muestra en las películas y se cuenta en la literatura de ciencia ficción.
El primer problema que obstaculiza la posibilidad de tales viajes es el tamaño de los agujeros de gusano. Se cree que los primeros agujeros de gusano eran muy pequeños, entre 10 y 33 centímetros, pero debido a la expansión del Universo, fue posible que los propios agujeros de gusano se expandieran y crecieran con él. Otro problema de los agujeros de gusano es su estabilidad. O mejor dicho, inestabilidad.
Los agujeros de gusano explicados por la teoría de Einstein-Rosen serían inútiles para los viajes espacio-temporales porque colapsan (se cierran) muy rápidamente. Pero investigaciones más recientes sobre estas cuestiones sugieren la presencia de "materia exótica" que permite que las madrigueras mantengan su estructura durante períodos de tiempo más largos.
Esta materia exótica, que no debe confundirse con la materia negra y la antimateria, está compuesta de energía de densidad negativa y una presión negativa colosal. La mención de tal materia está presente sólo en algunas teorías del vacío dentro del marco Teoría cuántica campos.
Sin embargo, la ciencia teórica cree que si los agujeros de gusano contuvieran suficiente cantidad de esta energía exótica, ya sea de origen natural o creada artificialmente, sería posible transmitir información o incluso objetos a través del espacio-tiempo.
Las mismas hipótesis sugieren que los agujeros de gusano pueden conectar no sólo dos puntos dentro de un universo, sino también ser una entrada a otros. Algunos científicos creen que si mueves una entrada del agujero de gusano 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 mediante materia exótica es realmente posible, entonces será posible que las personas viajen con seguridad a través de esos agujeros de gusano. Y debido a la materia "ordinaria", si se desea y es necesario, dichos portales pueden volver a desestabilizarse.
Desafortunadamente, la tecnología humana actual no es suficiente para permitir que los agujeros de gusano se agranden y estabilicen artificialmente, en caso de que sean descubiertos. Pero los científicos continúan explorando conceptos y métodos para lograr resultados rápidos. viaje espacial y quizás algún día la ciencia tome la decisión correcta.
Vídeo Agujero de gusano: puerta al 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 podría permitir viajes más rápidos entre puntos distantes en el espacio, de una galaxia a otra, por ejemplo, como se ve en la película Interstellar de Christopher Nolan, que se estrenó en cines de todo el mundo. mes.
Si bien los agujeros de gusano son posibles según la teoría de la relatividad general de Einstein, estos viajes exóticos probablemente permanecerán en el ámbito de la ciencia ficción, dijo el renombrado astrofísico Kip Thorne de la Universidad de California. Instituto de Tecnologia en Pasadena, quien se desempeñó como asesor y productor ejecutivo de "Interstellar".
"La cuestión es que simplemente no sabemos nada sobre ellos", dijo Thorne, uno de los principales expertos del mundo en relatividad, agujeros negros y agujeros de gusano. "Pero hay muy signos fuertes que una persona, según las leyes de la física, no podrá viajar a través de ellos."
“La razón principal se debe a la inestabilidad de los agujeros de gusano”, añadió. "Las paredes de los agujeros de gusano se derrumban tan rápidamente que nada puede atravesarlas."
Mantener abiertos los agujeros de gusano requerirá el uso de algo antigravitacional, es decir, energía negativa. La energía negativa se creó en el laboratorio mediante efectos cuánticos: una región del espacio recibe la energía de otra región, lo que crea una deficiencia.
"Así que es teóricamente posible", afirmó. "Pero nunca podremos 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 pueden formarse de forma natural. Es decir, deben crearse con la ayuda de una civilización desarrollada.
Eso es exactamente lo que sucedió en Interstellar: criaturas misteriosas construyeron un agujero de gusano cerca de Saturno, lo que permitió a un pequeño grupo de pioneros, liderados por el ex granjero Cooper (interpretado por Matthew McConaughey), partir en busca de un nuevo hogar para la humanidad, que existe en la Tierra. La pérdida de cosechas a nivel mundial amenaza.
Personas interesadas en recibir información adicional Puedes leer sobre esta ciencia en la película "Interstellar", que examina cuestiones sobre la desaceleración gravitacional y muestra varios planetas extraterrestres que orbitan cerca. Nuevo libro Thorne, que se llama explícitamente "Ciencia interestelar".
¿Dónde está ubicado el agujero de gusano? Agujeros de gusano en la relatividad general
(GR) permite la existencia de tales túneles, aunque para que exista un agujero de gusano transitable es necesario que esté lleno de uno negativo, lo que crea una fuerte repulsión gravitacional y evita que la madriguera colapse. Las soluciones tipo agujero de gusano surgen en varias opciones, aunque hasta investigación completa La cuestión aún está muy lejos.
El área cercana a la parte más estrecha del grano de arena se llama "garganta". Los agujeros de gusano se dividen en “intrauniversos” e “interuniversos”, dependiendo de si sus entradas pueden conectarse mediante una curva que no corte el cuello.
También hay toperas transitables e intransitables. Estos últimos son aquellos túneles que son demasiado rápidos para que un observador o una señal (que no tiene la velocidad de la luz) pueda llegar de una entrada a otra. Ejemplo clásico Un grano de arena intransitable - adentro, y transitable -.
Un agujero de gusano intramundo transitable ofrece una posibilidad hipotética si, por ejemplo, una de sus entradas se mueve con respecto a otra, o si se encuentra en una ubicación fuerte donde el flujo del tiempo se ralentiza. Además, los agujeros de gusano pueden hipotéticamente crear la oportunidad de realizar viajes interestelares y, en esta capacidad, a menudo se encuentran agujeros de gusano.
Agujeros de gusano espaciales. A través de los agujeros de gusano, ¿hacia las estrellas?
Desafortunadamente, sobre el uso práctico de los "agujeros de gusano" para llegar a lugares remotos objetos espaciales todavía no se habla. Sus propiedades, variedades y posibles ubicaciones todavía se conocen sólo en teoría, aunque, como ve, esto ya es bastante. Después de todo, tenemos muchos ejemplos de cómo las construcciones teóricas que parecían puramente especulativas condujeron al surgimiento de nuevas tecnologías que cambiaron radicalmente la vida de la humanidad. La energía nuclear, ordenadores, conexión móvil, ingeniería genética... pero ¿quién 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 aquel momento todavía no se les llamaba “agujeros de gusano” o “agujeros de gusano”, sino simplemente “puentes Einstein-Rosen”. Dado que la aparición de tales puentes requirió una curvatura muy fuerte del espacio, su vida útil fue muy corta. Nadie ni nada tendría tiempo de "correr" a través de un puente así; bajo la influencia de la gravedad, se "colapsaría" casi de inmediato.
Y por lo tanto, siguió siendo completamente inútil en un sentido práctico, aunque es una consecuencia interesante de la teoría general de la relatividad.
Sin embargo, más tarde aparecieron ideas de que algunos túneles interdimensionales pueden existir bastante por mucho tiempo- siempre que estén llenos de alguna materia exótica con densidad de energía negativa. Tal materia creará repulsión gravitacional en lugar de atracción y así evitará el "colapso" del canal. Fue entonces cuando apareció el nombre de “agujero de gusano”. Por cierto, nuestros científicos prefieren el nombre “topo” o “agujero de gusano”: el significado es el mismo, pero suena mucho más agradable...
El físico estadounidense John Archibald Wheeler (1911-2008), al desarrollar la teoría de los “agujeros de gusano”, sugirió que están impregnados de un campo eléctrico; Además, ellos mismos cargas eléctricas son, de hecho, los cuellos de “agujeros de gusano” microscópicos. El astrofísico ruso académico Nikolai Semenovich Kardashev cree que los "agujeros de gusano" pueden llegar tamaño gigantesco y que en el centro de nuestra Galaxia no hay ningún agujero negro masivo, sino las bocas de tales “agujeros”.
De interés práctico para los futuros viajeros espaciales serán los "agujeros de gusano", que se mantienen estables durante bastante tiempo y también 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 garantizada por la “materia exótica”, de la que realmente no se sabe nada y en la que quizás sea mejor que ni siquiera la tecnología terrestre se inmiscuya.
Pero los teóricos rusos Sergei Krasnikov de Observatorio Púlkovo y Sergey Sushkov de Kazánsky universidad federal propuso 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 existe toda una serie de teorías sobre los “agujeros de gusano” (o, si se prefiere, los “agujeros de gusano”). Una clasificación muy general y especulativa los divide en "transitables": estables, agujeros de gusano de Morris-Thorne e intransitables, puentes de Einstein-Rosen. Además, los agujeros de gusano varían en escala, desde microscópicos hasta gigantescos, comparables en tamaño a los "agujeros negros" galácticos. Y, finalmente, según su finalidad: “intrauniverso”, conectando varios lugares lo mismo universo curvo y "entre universos", lo que le permite entrar en otro continuo espacio-tiempo.
