Agujeros de Gusano

Carmen Taibo Barbeito 1º BACH A

AGUJEROS DE GUSANO

Carmen Taibo Barbeito

1º BACH A

Índice

1. ¿Qué son?

2. ¿Cómo se forman?

3. Origen del nombre

4. Base teórica

5. Tipos

6. Diferencias con los agujeros negros

7. Viajes en el tiempo

8. Bibliografía

¿Qué son los agujeros de gusano? Un agujero de gusano, también conocido como puente de Einstein-Rosen,

es una hipotética característica de un espacio-tiempo, descrita por las ecuaciones de la relatividad general, que consistente esencialmente en un

atajo a través del espacio y el tiempo.

Un agujero de gusano tiene por lo menos dos extremos, conectados a una única garganta, pudiendo la materia desplazarse de un extremo a otro

pasando a través de ésta. Hoy en día no se ha encontrado ninguna evidencia de que el

espacio-tiempo conocido contenga estructuras de

este tipo, por lo que en la actualidad es sólo una

posibilidad teórica.

¿Cómo se forman?

Cuando una estrella supergigante roja explota, puede suceder que forme un agujero negro. Este agujero tiene una gravedad tan grande que ni siquiera la radiación electromagnética puede escapar de su interior y dentro de este se

formaría una especie de cono sin fondo.

Si se unieran dos de estos (o incluso un agujero negro y uno blanco) mediante una garganta (que no estaría en nuestro espacio, si no en un hiperespacio) se

formaría un agujero de gusano.

El primer científico en advertir de la existencia de agujeros de gusano fue Ludwig Flamm en 1916 pero no fue plasmada

científicamente hasta 1921 por el matemático Hermann Weyl a

partir de la teoría de la relatividad de Einstein.

Origen del nombre El término «agujero de gusano» fue dado por el físico teórico

estadounidense John Wheeler en 1957 y viene de de un ejemplo que dio para explicar el fenómeno:

“Imagine que el universo es la piel de una manzana, y un gusano viaja sobre su superficie. La distancia desde un

lado de la manzana hasta el otro es igual a la mitad de la circunferencia de la manzana si el gusano permanece

sobre la superficie de ésta. Pero si en vez de esto, cavara un agujero directamente a través de la manzana la

distancia que tendría que recorrer sería considerablemente menor, recordando la afirmación que dice «la distancia más cercana entre dos puntos es una línea recta que los une a

ambos”.

Tipos de agujeros de gusano

• Los agujeros de gusano del inter-universo asocian un universo con otro diferente y son denominados «agujeros de

gusano de Schwarzschild». Esto nos permite especular si tales agujeros de gusano podrían usarse para viajar de un

universo a otro paralelo.

• Los agujeros de gusano del intra-

universo conectan una posición de

un universo con otra posición del

mismo universo en un tiempo

diferente. Un agujero de gusano

debería poder conectar posiciones

distantes en el universo por

plegamientos espaciotemporales,

permitiendo viajar entre ellas en

menor tiempo

• Agujeros de gusano de Schwarzschild Son nexos que unen áreas de espacio que puede ser modeladas como soluciones de vacío en las ecuaciones de campo de Einstein, por unión de un agujero negro y un modelo de un agujero blanco. Esta solución fue hallada por Einstein y Rosen. Antes de que los problemas de estabilidad de los agujeros de gusano de Schwarzschild se hiciesen evidentes, se propuso que los quásares podían ser agujeros blancos, formando así las zonas terminales de los agujeros de gusano de este tipo.

• Agujeros de gusano practicables Los agujeros de gusano atravesables de Lorentz permitirían viajar de una parte del Universo a otra de ese mismo Universo muy deprisa o permitirían el viaje de un Universo a otro. Conectarían dos puntos del espacio-tiempo, lo cual permitirían el viaje en el tiempo así como en espacio. La posibilidad de estos agujeros de gusano fue primero demostrada por Kip S. Thorne y Mike Morris. El tipo de agujero de gusano atravesado que ellos descubrieron, se mantenía abierto por una especie de concha esférica de materia exótica (matería con masa/energía negativa), denominado como agujero de gusano de Morris-Thorne.

Base teórica

La definición de agujero de gusano del intra-universo no es intuitiva. Se dice que en una región compacta del espacio-tiempo existe un agujero de gusano cuando su conjunto frontera es topológicamente trivial pero cuyo interior no es simplemente conexo.

Sin embargo caracterizar agujeros de gusano del inter-universo es más difícil. Por ejemplo, podemos imaginar un universo «recién nacido» conectado a su «universo progenitor» por un «ombligo» estrecho, por el cual el espacio-tiempo está conectado.

• Plausibilidad Se sabe que los agujeros de gusano de Lorentz son posibles dentro de la relatividad general, pero la posibilidad física de

estas soluciones es desconocida.

La mayoría de las soluciones conocidas que permiten la existencia de estos requieren la existencia de materia extraña, una sustancia teórica que tiene densidad negativa de energía.

Sin embargo, no ha sido matemáticamente probado

que éste sea un requisito absoluto para este tipo

agujeros de gusano atravesados, ni ha sido

establecido que la materia exótica no pueda existir.

• Matemáticamente

Diferencias con los agujeros negros

• El agujero negro tiene forma curvada que en algún punto se cierra sin embargo un agujero de gusano tendría forma de túnel y nos permitiría viajar a través de este.

• Los agujeros negros existen y tenemos evidencia de ello, los agujeros de gusano son hipotéticos.

• Un agujero negro se forma naturalmente, per un agujero de gusano se formaría como algo anormal en sí, tras una anomalía en la curvatura del espacio-tiempo o una brusca torcedura en la dimensión superior de la curva de dicho espacio-tiempo.

• Si un agujero de gusano existiese y podría adentrarme en él, viajaría a una velocidad mayor que la de la luz, atravesando las barreras del espacio y del tiempo. Sin embargo si entrásemos en un agujero negro no contaríamos la historia. La fuerza de gravedad estiraría nuestros cuerpos, los convertiría en una larga y delgada corriente de partículas subatómicas y acabaríamos por desaparecer.

Viajes en el tiempo • Un agujero de gusano podría permitir en teoría el viaje en el tiempo.

Podría llevarse a cabo acelerando el extremo final de un agujero de gusano a una velocidad relativamente alta respecto de su otro extremo. La dilatación de tiempo resultaría en una boca del agujero de gusano acelerada envejeciendo más lentamente que la boca estacionaria. Sin embargo, el tiempo pasa diferente a través del agujero de gusano respecto del exterior, por lo que, los relojes sincronizados en cada boca permanecerán sincronizados para alguien viajando a través del agujero de gusano, sin importar cuanto se muevan estas. Esto quiere decir que cualquier cosa que entre por la boca acelerada del agujero de gusano podría salir por la boca estacionaria en un punto temporal anterior al de su entrada si la dilatación de tiempo ha sido suficiente.

• Los agujeros de gusano permitirían teóricamente el viaje superluminal, asegurando que la velocidad de la luz no es excedida localmente en ningún momento

Bibliografía

• http://es.wikipedia.org/wiki/Agujero_de_gusano

• http://www.ojocientifico.com/4143/diferencias-entre-

agujeros-negros-y-agujeros-de-gusano

• http://www.astromia.com/universo/agujerosgusano.ht

m

• http://www.cienciapopular.com/astronomia/agujero-

de-gusano

• http://pijamasurf.com/2013/08/agujeros-de-gusano-

podrian-permitir-realizar-viajes-en-el-tiempo/