¿Existen los agujeros de gusano?

Los agujeros de gusano (o al menos su concepto) son uno de los recursos más comunes de la ciencia ficción. Si nada puede viajar más rápido que la luz, ¿cómo podemos viajar entre dos sitios en menos tiempo del que lo haría la luz? Sólo hay dos maneras: a velocidad superlumínica (es decir, más rápido que la luz, algo imposible como sabemos por la teoría de la relatividad de Einstein) o a través de túneles en el espacio-tiempo que conectan dos lugares entre sí, es decir, viajamos por debajo de la velocidad de la luz, pero usando un “atajo” que conecte dos puntos del espacio muy distantes entre sí…

¿Qué es un agujero de gusano?

Un agujero de gusano, en teoría, es un “túnel” a través del espacio-tiempo (las tres dimensiones espaciales, y la cuarta, el tiempo) que conecta dos puntos entre sí (esos puntos pueden estar separados por millones de kilómetros o por sólo cientos, es lo de menos en este caso). ¿Cómo es posible que podamos saltarnos nuestras dimensiones para atajar? Vamos a echar mano de un ejemplo clásico: coge un papel en blanco, dibuja dos puntos en cada extremo.

Representación gráfica de un agujero de gusano

Representación gráfica de un agujero de gusano

La ruta más rápida entre esos dos puntos es una línea recta, ¿verdad? De hecho, para un ser que sólo conociese esas dos dimensiones (ancho y largo) no hay otra respuesta posible porque su mente no podría comprender el concepto de una tercera dimensión (la altura). Para nosotros, sin embargo, hay una vía más rápida (y que, muy probablemente, no se te ocurra en un principio): dobla el papel, de forma que un punto se superponga a otro. Ahora podemos viajar de manera instantánea de un punto a otro porque están superpuestos en la tercera dimensión, para nosotros es fácil de comprender, pero para nuestro amigo de dos dimensiones parecería magia.

Un agujero de gusano viene a ser lo mismo pero en nuestras dimensiones (y nos puede costar imaginar cómo funcionaría por que tenemos el mismo problema que ese hipotético ser que sólo percibe dos dimensiones; nosotros percibimos tres y el túnel nos estaría llevando por un atajo que no podemos imaginar del todo), es como si el espacio fuese una hoja de papel que pudiésemos doblar, y viajar a través de puntos conectados entre sí.

Por ahora sólo son un concepto (pero pueden existir)

Todo es muy teórico, pero la idea de que puedan existir túneles en el espacio-tiempo que nos permitan cubrir grandes distancias en poco tiempo existe desde hace años y fue empleada incluso por Carl Sagan, en su novela Contacto. Es uno de los recursos más comunes en la ciencia ficción (los portales de Stargate aplican la misma idea, y la vemos en Star Trek también) para poder permitir a los personajes viajar por el largo y ancho de la galaxia sin salirse de las leyes de la física.

Un agujero de gusano en Star Trek

Un agujero de gusano en Star Trek

Eso sí, hay que tener claro que ningún científico espera tropezarse con uno y que la posibilidad de usar agujeros de gusano como autovías interestelares es muy remota, pero la física no nos permite descartar su existencia: desde el punto de vista de la física, hay varias formas de crear los agujeros de gusano, la más popular ya la he mencionado, un túnel a través del espacio-tiempo.

¿Cómo funcionaría un agujero de gusano?

La entrada debería ser un agujero negro, y el lugar de salida, por fuerza, sería un agujero blanco. Sabemos que los agujeros negros existen (cuerpos celestes increíblemente densos que suelen estar en el centro de las galaxias, y que pueden formarse durante el colapso de estrellas gigantes) y que tienen un campo gravitacional tan intenso que ni siquiera la luz puede escapar a ellos.

Un portal en Stargate

Un portal en Stargate

Sin embargo, no tenemos ninguna evidencia de la existencia de agujeros blancos, o de que la materia que viajaría por ese hipotético agujero de gusano se esté materializando en otro punto del universo. Sin embargo, que no hayamos detectado estos agujeros blancos puede deberse a que, sencillamente, no podemos verlos. Es posible que los agujeros de gusano sólo puedan tener lugar a escalas subatómicas y que sólo existan durante una fracción de segundo.

Incluso si de manera natural, de algún modo,  se pudiesen dar agujeros de gusano por los que pudiese viajar una nave espacial, seguiríamos estando frente a un reto complicadísimo. La “fuerza” que hace falta para abrir un hueco en el espacio tiempo requiere de muchísima energía y densidad, algo que supondría la muerte para cualquiera que lo intentase atravesar (las fuerzas que experimentaríamos al intentar cruzarlo destrozarían nuestro blandito cuerpo).

¿Podemos crearlos y mantenerlos abiertos?

Olvidemos por un momento que, al menos a día de hoy con lo que tenemos y conocemos, es imposible pensar en viajar a través de un agujero de gusano. Otro problema es que deberíamos mantener el agujero de gusano abierto y estabilizado. Volviendo al ejemplo del papel, si lo sueltas sin doblarlo, vuelve a su forma original y adiós a la conexión instantánea entre los dos puntos, para nosotros doblar el papel y dejarlo así sería sencillo y no requeriría mucha energía, pero para nuestro amigo de dos dimensiones que se encontraría en el papel, doblarlo es una tarea casi imposible, para la que requeriría muchísima más energía de la que él puede producir con su conocimiento actual; ésto es lo mismo.

wormhole2Muchos tipos de agujeros de gusanos propuestos a nivel teórico colapsarían rápidamente, así que haría falta algún tipo de materia exótica para estabilizarlos, y no tenemos constancia de que ese tipo de materia exista. Tendría que tratarse de materia que tenga energía negativa, que se expanda en el espacio en lugar de contraerse (o sea, nos podemos olvidar de la masa, porque la masa con su gravedad colapsa).

Un posible candidato, para provocar ese fenómeno, sería el efecto Casimir (que ha sido verificado en laboratorio) y que dice que, de acuerdo a la mecánica cuántica, el vacío del espacio está lleno de ondas electromagnéticas de todas las frecuencias. Si colocamos dos placas de metal a sólo unos nanómetros de distancia (la distancia entre los dos objetos hipotéticos tiene que ser pequeña en comparación a su tamaño) lo que sucede es que las ondas más largas quedan excluidas de ese pequeño espacio, se crea energía negativa, y las placas se atraen. Si lo traducimos a los agujeros de gusano, lo que pasaría es que entre ambos agujeros se crearía un vacío, o espacio, o como lo quieras llamar, que conectase a ambos.

Si amplificásemos este efecto, podríamos manipular agujeros de gusano, pero, ni sabemos cómo hacerlo, ni los científicos tienen muy claro que fuese Contact_Sagansuficiente para estabilizarlo, porque los sistemas de mecánica cuántica son, de por sí, impredecibles.

Otro candidato sería la energía oscura, esa fuerza misteriosa que se cree está detrás de la aceleración de la expansión del universo, y que puede ser el indicio de que nuestra física todavía no está completa y que hay muchas cosas pendientes por descubrir.

Entonces, ¿en qué quedamos?

No hemos podido comprobar su existencia, pero no hay ninguna ley física que impida que puedan producirse, y es muy posible que nuestra comprensión actual del universo y de la física sea demasiado limitada como para poder encontrarlos, y mucho menos manipularlos o viajar a través de ellos. Sin embargo, existen también posibles formas y métodos para estabilizar agujeros de gusano que encontrásemos.

En cualquier caso, los agujeros de gusano están muy lejos de nuestras posibilidades a día de hoy y tendríamos que resolver el problema de viajar a través de ellos sin que su densidad y energía nos machaque, así que pasará mucho tiempo hasta que los humanos puedan hacer algo así. Pero una cosa es segura, en el camino que nos queda para seguir perfeccionando nuestra comprensión del universo y de la física que nos rodea, aprenderemos cosas emocionantes.

Alex Riveiro

Amante de la astronomía. Hablo de todo lo relacionado con el universo y sus conceptos de una manera amena y sencilla. Desde los púlsares hasta la historia de la astronomía en Al-Andalus.

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4 Respuestas

  1. IovisWill dice:

    Sobrio, conciso y diáfano, como debe ser todo artículo de divulgación. +10

    Respecto a los agujeros de gusano: demasiada suposición, hipótesis, teoría… Sigo sin creer que existen, por ahora 😀

  2. Me gustó este artículo, Alex!

  1. 28 abril, 2015

    […] Un motor warp, al menos en teoría, es un motor que nos permitiría alterar el espacio-tiempo para poder viajar más rápido que la luz (y por tanto, viajar en el tiempo, así como cubrir enormes distancias en los viajes espaciales). Es sólo teórico, al menos por ahora, pero en teoría sería posible. Es algo que va muy en la línea de la hipótesis de los agujeros de gusano. […]

  2. 26 mayo, 2015

    […] en el espacio-tiempo para imaginar cómo podrían funcionar las máquinas del tiempo (como los agujeros de gusano). Aunque algunas de las ideas son muy atractivas , todavía no sabemos si son realmente posibles […]

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