Agujero gusano

Albert Einstein lo denominó “espeluznante”; y así permanece. Ciertamente, se trata de uno de esos fenómenos cuánticos que arrebata anonadados “no sé” de los físicos ya que, a distancia, dos partículas subatómicas parecen comunicarse; le llaman el entrelazamiento cuántico.  Ese nano-universo, donde Planck, por ahora, parece ser el límite, se comporta muy distinto al nuestro y continúa impactando a los investigadores de distintas formas. El asunto actual se pone aún más interesante porque integra a un agujero de gusano.

El fenómeno del agujero de lombriz, gusano o, más seriamente, puente de Einstein-Rosen, se le conoce popularmente como un “atajo” en el espacio, una característica hipotética de la teoría de la relatividad que permitiría viajar en el espacio-tiempo. Sin embargo, y a pesar de las ecuaciones y teorías, no existen pruebas, de hecho, estos agujeros de gusanos son altamente especulativos, aún dentro del concepto mismo del fenómeno.

Veamos primero la acción de entrelazamiento. En este fenómeno, cuando dos partículas subatómicas están entrelazadas, se comportan como si se comunicaran, como si estuviesen conectadas, no importa si las separan unos cuantos metros o años luz; cuando el momento angular intrínseco o espín de una cambia, el otro lo hace pero del lado opuesto. Una de las partículas puede estar en una estrella de Andrómeda y la otra dando vueltas alrededor de un agujero negro en la Vía Láctea, si están entrelazadas, cuando una cambie, la otra lo hará también. Einstein llamó burlonamente a esta conexión aparentemente absurda como 'acción fantasmal a distancia', por lo que propuso revisar la mecánica cuántica.

Siguiendo sus consejos, numerosos experimentos han demostrado que el entrelazamiento cuántico es real y que puede servir de base tanto para futuras tecnologías avanzadas, como para desarrollar los ordenadores cuánticos. Al menos así lo demuestran dos grupos independientes de investigaciones que sugieren que el entrelazamiento cuántico puede estar relacionado con los agujeros de gusano.

Los investigadores indican que así mismo actuarían dos agujeros negros entrelazados. De hecho, podrían estar en lados opuestos del universo, pero si andan entrelazados, el agujero de gusano permanecería conectándolos.

“Los agujeros negros, que pueden ser tan pequeños como un átomo o millones de veces más grandes que el Sol, existen en todo el universo, pero su atracción gravitacional es tan fuerte que ni siquiera la luz puede escapar de ellos. Si dos agujeros negros están entrelazados”, dijo Andreas Karch, “eso quiere decir que una persona que se encuentra afuera de uno no sería capaz de ver o comunicarse con alguien que esté afuera del otro. La única forma de que ambos se comuniquen es saltando en sus agujeros, entonces compartirían el mismo mundo interior”.

El trabajo demuestra una equivalencia entre la mecánica cuántica, que se ocupa de los fenómenos físicos a muy pequeñas escalas, y la geometría clásica. De acuerdo con Karch, son dos maquinarias de matemáticas diferentes persiguiendo el mismo proceso físico. El objetivo final es el uso de una nueva herramienta que ayuda a los físicos a comprender mejor el popular pero incomprendido fenómeno espeluznante de las partículas entrelazadas.

¿Se puede viajar en el tiempo?

Los agujeros de gusano son un puente que teóricamente puede atravesar el espacio y el tiempo, y fueron predichos por la teoría de la relatividad de Albert Einstein. Y es que no se trata de construir un artefacto que nos “lleve” o “traiga” en el continuo espacio-tiempo, sino de entender cómo funciona ese viaje en sí.

Por ejemplo, los físicos saben que el viaje al futuro es una realidad incontrovertible, según la teoría de Einstein. Incluso han logrado enviar pequeñas partículas (llamadas muons, parecidas a los electrones) hacia el futuro a través de la manipulación del campo gravitatorio en torno suyo. Sin embargo, enviar a un ser humano o una nave espacial es una cuestión más complicada. Y por otro lado, el viaje al pasado presenta problemas diferentes.

Según el astrofísico Eric W. Davis del Instituto Internacional de Estudios Avanzados de Austin (EartTech), uno puede ir al futuro o al pasado utilizando agujeros de gusano, pero hay dos problemas: primero, que su existencia nunca se ha probado; segundo, que de existir serían tan pequeños que no podrían albergar a una persona o un vehículo.

Al menos en la teoría, según Davis, los agujeros de gusano son una de las numerosas soluciones para la geometría del espacio tiempo que exhiben las propiedades del viaje en el tiempo, pues permitiría que una hipotética nave viajara de un punto a otro del agujero más rápido que la velocidad de la luz. La velocidad de la luz es el límite de velocidad de nuestro universo, pero los agujeros de gusano echarían mano de un atajo, explicable teóricamente: el objeto no sobrepasaría en sí mismo nunca la velocidad de la luz, sino que llegaría de un extremo al otro del agujero de gusano antes de lo que tardaría un rayo de luz en recorrer ese espacio.

Dicho de otro modo, el objeto atravesaría el agujero de gusano y llegaría al otro lado antes de que el rayo de luz recorriera la misma distancia. De este modo, el objeto teóricamente nunca se mueve más rápido que la luz, debido a las propiedades del agujero de gusano. 

El viaje en el tiempo se ha demostrado teóricamente muchas veces tanto desde la teoría general de la relatividad como desde la teoría cuántica (ambas, explicaciones contrapuestas del universo), pero al menos Davis está seguro de dos cosas: la investigación del viaje en el tiempo requiere del esfuerzo compartido de teóricos contrapuestos (que tendrían que trabajar en una especie de teoría cuántica de la gravedad, que reconcilie las posturas antagónicas en el campo teórico y práctico) y que no veremos el viaje en el tiempo durante esta generación.

Una cosa es que existan los agujeros de gusano y otra muy distinta que puedan utilizarse para viajar en el espacio y el tiempo.

La novela "Contacto", de Carl Sagan proponía un viaje a través de un agujero de gusano. Esto hizo que muchos lo creyeran posible. Pero 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 quedaría atrapada en él o, aunque consiguiera salir por el otro extremo, no podría volver. Evidentemente, tampoco podríamos elegir adónde nos llevaría.

Según la relatividad general, es posible viajar al futuro, pero no al pasado. Si se pudiera viajar al pasado, podríamos alterar la Historia, por ejemplo, haciendo que nunca naciéramos. Sería algo imposible.

No existen pruebas que demuestren que los agujeros de gusano existen. Los científicos no pueden determinar la forma en que se creó, a pesar de los astrofísicos, como Hawking, que siguen trabajando en este intrigante concepto.