Topología del espacio-tiempo: agujeros de gusano

Por Amelia Gutiérrez Solís

Colima, Colima. 10 de diciembre de 2015 (Agencia Informativa Conacyt).- 

Para entender los agujeros de gusano se debe hablar sobre el espacio-tiempo, en donde todo está entretejido, «la esencia de la teoría de Albert Einstein es que las masas deforman el espacio-tiempo», explicó la profesora de Física en la Facultad de Ciencias de la Universidad de Colima (Ucol), Elena Cáceres Sánchez

Cáceres Sánchez, dictó la charla Agujeros negros y dimensiones desconocidas como parte del ciclo de charlas de ciencia y café We love the science, en la cual definió que los agujeros de gusano son como un atajo o una parte del espacio-tiempo que se puede comunicar como un túnel con otra parte del espacio-tiempo, que pueden estar en tiempos muy diferentes, por eso la gente piensa que se pueden usar para viajar en el tiempo.

Detalló que estos agujeros son una hipotética característica topológica de un espacio-tiempo, descrita en las ecuaciones de la relatividad general de Einstein, pero nunca se ha visto uno astrofísicamente, ni se sabe cómo se crearon, lo que sí se conoce es que son inestables y que para mantenerlos abiertos o estables debería haber un tipo de materia denominada exótica, que no se conoce ni existe en el entorno, ya que es una materia que bajo la gravedad se repelería en lugar de atraerse.

«En su momento otros objetos, que ahora sabemos existen de verdad, como los agujeros negros, se pensaba que eran fantasiosos», afirmó la catedrática, quien dijo que los agujeros de gusano son una mina para la ciencia ficción.

Además expuso que no se realizan líneas de investigación acerca de los agujeros de gusano porque los físicos deben de reunir la relatividad general con la mecánica cuántica y no conocen cómo hacer eso para analizarlos porque aún no se tiene una teoría.

La investigadora aprovechó la ocasión para señalar que este año celebran 100 años de la teoría general de la relatividad, ya que Einstein en noviembre de 1915 publicó las ecuaciones de gravitación.

Agujeros negros

A diferencia de los agujeros de gusano que son especulaciones, los agujeros negros sí existen y son una parte en el espacio donde todo lo que entra no puede salir, ni siquiera la luz, señaló Cáceres Sánchez, quien agregó que por eso no se pueden ver, porque son oscuros, pero se perciben por las consecuencias o el comportamiento de otros objetos.

Representación artística del agujero negro Cygnus X-1 atrayendo materia de una estrella cercana. Créditos: NASA/CXC/M.Weiss.

«Los agujeros negros doblan la luz porque son muy masivos y cuando se dobla la luz es como si fuera un lente que distorsiona la imagen, entonces a veces puedo ver dos estrellas donde solo hay una, o cuando está pasando el agujero negro se ve una superintensidad porque estoy viendo esas dos figuras de las estrellas», comentó ante los jóvenes universitarios que se dieron cita en una sucursal de la conocida cadena de cafeterías.

En el transcurso de la ponencia señaló que existen dos tipos de agujeros negros; unos nacen generalmente de supernovas, que son estrellas que han sido grandes y que han colapsado y que llegan a tener de tres a diez veces la masa del sol. Además existen los agujeros negros que se llaman supermasivos, de los cuales se tiene conocimiento que existe uno en el centro de cada galaxia.

Cuando colisionan los agujeros negros hay energía increíble que se libera en el espacio-tiempo, lo que genera ondas gravitacionales que empiezan a viajar y podrían llegar a la Tierra, explicó Cáceres Sánchez.

En esta charla además habló sobre la dilatación del tiempo, la cual señala que los relojes van más lentos si algo se mueve muy rápido o está cerca de un objeto muy masivo como una estrella, lo que es un hecho que se ha comprobado experimentalmente y que ya se encuentra en la tecnología, en los dispositivos con GPS, los cuales hacen uso de la dilatación del tiempo y de la teoría general de la relatividad.