¿Qué debo de saber antes de ver “Interstellar” de Christopher Nolan el 7 de noviembre?

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Por:Redacción Sinsabor

En una sociedad ficticia e indeseable,  representación del futuro de la raza humana, a causa del cambio climático y la mano del hombre, la agricultura se ve severamente afectada. Como era de esperarse, el maíz es el único alimento cultivable y una vez más es factible una amenaza del futuro humano. Científicos entonces descubren un agujero de gusano. Con una solución alcanzable, superando las limitaciones de los viajes espaciales humanos y venciendo las grandes distancias que involucra un viaje interestelar, se arma una comitiva con la finalidad de encontrar una solución al problema. Esta es la trama de la nueva película de Christopher Nolan basada en la historia de Kip Thorne, que se estrenará el próximo 7 de noviembre.

Pero, ¿Qué es un agujero de gusano?

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Kip Stephen Thorne es un físico teórico estadounidense, conocido por sus numerosas contribuciones en el campo de la física gravitacional y la astrofísica. Thorne fue uno de los primeros científicos en realizar investigaciones científicas sobre si las leyes de la física permiten la conexión múltiple del espacio y el tiempo. En español, hizo una investigación científica de si se pueden atravesar los agujeros de gusano. Una idea muy especulativa de la astrofísica moderna desde el punto de vista científico, no narrativo, son los agujeros de gusano y sus posibilidades teóricas. Según las teorías matemáticas de Einstein, los agujeros de gusano pueden existir en nuestro universo. La posibilidad de agujeros de gusano atravesados en la relatividad general fue primero demostrada por Kip S. Thorne y su graduado Mike Morris en un artículo publicado en 1988. El tipo de agujero de gusano atravesado que ellos descubrieron, se mantenía abierto por una especie de concha esférica de materia exótica, denominado como agujero de gusano de Morris-Thorne.

Se les llama así,”agujeros de gusano”, porque se asemejan a algún hueco de gusano que atraviesa por dentro de una manzana para llegar al otro extremo de dicha fruta y así evitar recorrerla por fuera. La metáfora indicaría que  los “agujeros de gusano” son atajos en el tejido del espacio-tiempo que permiten unir dos puntos muy distantes y llegar más rápidamente que si se atravesara el Universo a la velocidad de la luz.

Agujero de gusano

Un agujero de gusano es una hipotética característica topológica de un espacio-tiempo, descrita por las ecuaciones de la relatividad general, consistente esencialmente en un atajo a través del espacio y el tiempo. ¿Qué?

Es un túnel que conecta dos puntos del espacio-tiempo. Nunca se ha visto uno y no está demostrado que existan, aunque matemáticamente son posibles. Es un portal de corta duración, que dura sólo un breve momento y que une dos agujeros negros en diferentes lugares del universo. Los agujeros de gusano podrían conectar dos puntos del universo actual, o tal vez, en diferentes momentos. Un agujero de gusano tiene por lo menos dos extremos, conectados a una única garganta o túnel, que hace posible que  la materia se desplace de un extremo a otro pasando a través de ésta.

La definición topológica de agujero de gusano 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. Formalizar esta idea conduce a definiciones como la siguiente, tomada del Lorentzian Wormholes de Matt Visser: Si un espacio-tiempo de Lorentz contiene una región compacta Ω y si la topología de Ω es de la forma Ω ~ R x Σ, donde Σ es una 3-variedad de topología no trivial, cuya frontera tiene topología de la forma dΣ ~ S², y si además las hipersuperficies Σ son de tipo espacial, entonces, la región Ω contiene un agujero de gusano intra-universal cuasipermanente. ¿Qué?

Todo lo anterior tiene sentido si sabemos de matemáticas y física y lo escribimos en un pizarrón. Se sabe matemáticamente que los agujeros de gusano de Lorentz son posibles dentro de la relatividad general, pero la posibilidad física de estas soluciones es incierta. Incluso, se desconoce si la teoría de la gravedad cuántica que se obtiene al condensar la relatividad general con la mecánica cuántica, permitiría la existencia de estos fenómenos. La mayoría de las soluciones conocidas de la relatividad general que permiten la existencia de agujeros de gusano atravesados 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.

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Una cosa es que existan los agujeros de gusano y otra muy distinta que puedan utilizarse para viajar en el espacio y el tiempo. Por ejemplo, la novela “Contacto”, de Carl Sagan,  proponía un viaje a través de un agujero de gusano. Pero, al igual que la nueva película de Nolan,  es sólo ciencia ficción. Los científicos creen que un agujero de gusano tiene una vida muy corta. Se abre y vuelve a cerrarse rápidamente. La materia podría quedar atrapada o, si sale, por el otro extremo, no podría volver. Evidentemente, tampoco podríamos elegir adónde nos llevaría, y es imposible predecir la aparición de un supuesto agujero.

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