Podría ser posible crear agujeros de gusano con energía positiva. Es un planteamiento interesante, porque permitiría pensar en crear agujeros de gusano. Sin embargo, no serían una opción para poder desplazarse con una nave. Deberíamos estar en una escala mucho más pequeña…
Agujeros de gusano con energía positiva o negativa
Los agujeros de gusano son un recurso muy popular del mundo de la ciencia ficción. Lo más interesante es que, en realidad, son una solución válida para las ecuaciones de campo de Einstein. La teoría de la relatividad del genial Albert Einstein contempla este mecanismo. Todo surge de intentar entender cómo se comportan las partículas elementales en el espacio-tiempo curvado. Su planteamiento es que las parejas de partículas y antipartículas son los dos extremos de un mismo tubo. En el mundo real, tendría un aspecto muy concreto.
Por un lado, nos encontraríamos con un agujero negro. En el otro lado, un agujero blanco. De los primeros no es necesario decir gran cosa. Son objetos cada vez mejor conocidos. Son el producto de la muerte de estrellas mucho más masivas que el Sol (en el caso de agujeros negros de masa estelar). Los agujeros blancos, que funcionarían de forma inversa, son solo una solución teórica a las ecuaciones de campo de Einstein. Para poder existir, deberían originarse a partir de algo sin masa. Si bien es cierto que esto no ha impedido que se haya planteado su presencia.
A partir del concepto original de los agujeros de gusano (también llamados puentes de Einstein-Rosen, por Albert Einstein y Nathan Rosen), otros investigadores han llevado a cabo investigaciones muy atractivas. ¿Sería posible utilizar un agujero de gusano como un atajo para viajar por el espacio? Si los agujeros de gusano resultasen ser navegables, podríamos atravesar el espacio-tiempo y emerger en otro lugar de forma rápida. Literalmente, lo podemos imaginar como un gusano que recorre el interior de una manzana para viajar a otro lugar.
El inconveniente de la energía negativa
No tuvo que pasar mucho tiempo hasta que se entendiese que no iba a ser tan simple. Los agujeros de gusano son una solución válida para las ecuaciones de campo de Einstein. Eso no quiere decir que sean utilizables. ¿Motivo? Colapsarían tan rápido que nunca se llegaría a tener tiempo para viajar a través de ellos. Es decir, ciñéndonos a la teoría de la relatividad, es imposible navegar un agujero de gusano. Para poder conseguir que sí lo fuese, sería necesario que el agujero negro estuviese alimentado por energía negativa. Lo mismo que se usaría para un motor de curvatura.
El inconveniente es que no existe materia que tenga energía negativa. Muchos de los planteamientos sobre cómo podrían funcionar los agujeros de gusano pasan por diferentes opciones que plantean el uso de energía negativa. Siempre se deja la puerta abierta a la posibilidad, por poco probable que parezca, de encontrar algún tipo de fuente de energía negativa. O, en su defecto, buscar un enfoque diferente que permita encontrar una solución que sea válida y, además, si permita obtener un agujero de gusano que sea navegable.
La teoría de la relatividad es una teoría clásica. Es decir, a nivel cuántico no es aplicable. Por lo que parece lógico suponer que, de algún modo, podría haber una teoría de la gravedad cuántica, que pueda complementar a la relatividad general. Por ahora no hay ningún modelo de gravedad cuántica. Sí se han realizado diferentes aproximaciones para intentar encontrarlo. Uno de ellos es la teoría Einstein-Dirac-Maxwell. Incluye partes de la relatividad de Einstein, el electromagnetismo de Maxwell y la teoría de partículas cuánticas de Dirac.
Agujeros de gusano con energía positiva… con un pero demasiado grande
Un grupo de investigadores ha encontrado una solución para obtener un agujero de gusano con las ecuaciones de Einstein-Dirac-Maxwell. El agujero de gusano sería completamente navegable. Además, sería de lo más útil porque plantea agujeros de gusano que utilizarían energía positiva. No habría rastro alguno de energía negativa. Así que, en teoría, sería una opción para poder viajar a otros lugares de la Vía Láctea, por ejemplo, rápidamente sin acercarnos a la velocidad de la luz. ¿El problema? Tendríamos que existir en un estado cuántico.
Dicho de otra manera, el agujero de gusano solo sería navegable para átomos. No sería navegable para un ser humano. Aun así, es un paso adelante muy interesante, porque estamos ante un planteamiento de agujeros de gusano que usarían energía positiva. Esta solución en particular no resulta navegable para un ser humano. Pero es un paso que nos lleva más allá al no requerir energía negativa. De hecho, los investigadores no se van a rendir. Este modelo es interesante porque permite abrir la puerta a explorar otras ideas similares.
No quiere decir, ni mucho menos, que los agujeros de gusano realmente puedan existir. Hay que insistir en ello, son una solución teórica, pero no se ha visto ninguno en el universo. Por lo que, quizá, simplemente sean eso, una solución teórica y no una que podamos llevar a la práctica. Pero es algo que solo sabremos con el paso del tiempo. De momento, el objetivo de los investigadores es descubrir si esta solución es imposible o podría llevarse a cabo de alguna manera. Quizá sea un primer paso para plantear agujeros de gusano que sí sean navegables para un ser humano…
Estudio
El estudio es J. L. Blázquez-Salcedo, C. Knoll y E. Radu; «Traversable Wormholes in Einstein-Dirac-Maxwell Theory». Publicado en la revista Physical Review Letters el 9 de marzo de 2021. Puede consultarse en arXiv, en este enlace.
Referencias: Universe Today
