Episodio 55

Ep.55 - AGUJEROS DE GUSANO

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Astronomía
Portada del episodio: Ep.55 - AGUJEROS DE GUSANO

Introducción enganchante

Descubre los fascinantes agujeros de gusano en este episodio del podcast de astronomía. ¿Realidad o ficción en el universo?

Los agujeros de gusano son un concepto intrigante que ha capturado la imaginación de científicos y escritores por igual. En un mundo donde el tiempo y el espacio son las fronteras finales, entender cómo funcionan estos hipotéticos puentes en el cosmos podría revolucionar nuestra comprensión del universo. En este episodio del Astro Podcast, exploramos la ciencia, la mitología y las teorías más recientes sobre los agujeros de gusano.

Desarrollo temático principal

El mito de los agujeros de gusano a través de la historia

Los agujeros de gusano, esas hipotéticas estructuras que podrían conectar dos puntos distantes en el espacio-tiempo, encuentran ecos en historias y mitologías antiguas. En culturas como la grecorromana y la maya, existen relatos de "puertas al inframundo". Por ejemplo, el Lago Averno y las cuevas del Peloponeso eran consideradas entradas al Hades. Del mismo modo, los mayas creían que una caverna en Guatemala conducía al Xibalbá, el inframundo.

La ciencia detrás de los agujeros de gusano

En el ámbito científico, un agujero de gusano se describe como una deformación del espacio-tiempo, según las ecuaciones de la relatividad de Albert Einstein. En 1935, Einstein y Nathan Rosen propusieron la existencia de puentes de Einstein-Rosen, que podrían conectar un agujero negro con un agujero blanco. Sin embargo, en 1962 se demostró que estos agujeros se aniquilarían mutuamente. Este concepto ha sido explorado en películas como "Interstellar", que popularizó el uso de agujeros de gusano en el cine.

El desafío de la energía negativa

Para que un agujero de gusano sea estable, se requiere una forma de energía negativa, un material exótico que repelería el espacio-tiempo en vez de atraerlo. Aunque esta materia no ha sido descubierta, en 2021 investigadores propusieron una solución matemática para estabilizar agujeros de gusano sin materia exótica, basándose en efectos de campo cuántico. No obstante, estas soluciones permanecen en el plano teórico.

Los agujeros de gusano en la cultura popular

La fascinación por los agujeros de gusano no solo se limita a la ciencia. La ficción ha aprovechado este concepto para crear universos donde los viajes espaciales y temporales son posibles. Series como "Stargate" y películas como "Doctor Strange" han imaginado cómo sería controlar tales portales. Sin embargo, la ciencia aún debate sobre la posibilidad de estos viajes instantáneos debido a la relatividad y las diferencias gravitatorias.

Preguntas frecuentes sobre agujeros de gusano

¿Qué es un agujero de gusano en el espacio?

Un agujero de gusano es una estructura hipotética que conecta dos puntos distantes en el espacio-tiempo, permitiendo un "atajo" entre ellos.

¿Existen los agujeros de gusano?

Actualmente, los agujeros de gusano son teóricos y no se han observado en la realidad. Siguen siendo una solución matemática en la teoría de la relatividad.

¿Cómo se mantendría estable un agujero de gusano?

Se necesitaría materia con energía negativa para estabilizar un agujero de gusano, algo que no se ha descubierto hasta ahora.

¿Pueden los agujeros de gusano permitir viajes en el tiempo?

Teóricamente, sí. Un agujero de gusano podría conectar diferentes puntos en el tiempo, aunque esto es pura especulación científica.

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Fuentes y referencias

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Intro

-Jairo, ¿se puede saber que llevas un terrario en las manos? ¿No irás a criar gusanos?

+Buenas Karaka! Pues no, gusanos no. Voy a hacer un jardín eterno de estos.

-Ostras, esos son chulísimos. Además que si lo haces bien no necesitas volver a tocarlos nunca más.

+Claro, claro, por eso son eternos. Así podemos encontrar a alguien que le hagan gracia los chistes de guión.

-¿Cómo le hagan gracia? ¿Con un jardín eterno? No veo la relación, Jairo.

+Que sí, hombre. Cogemos un chiste, lo metemos en el bote, y así hará de cápsula del tiempo hasta que encontremos a alguien que le parezca gracioso. Es un plan sin fisuras.

-Voy a dejar de preguntar. Lo tengo decidido.

Cabecera

Desde que el ser humano tiene memoria, siempre ha mirado al cielo. Estrellas, planetas,  constelaciones y demás movidas del inmenso, insondable, oscuro, aterrador, insultantemente largo a lo ancho y ancho a lo largo, caótico por naturaleza y nada acogedor espacio. Pero… ¿conoces el origen de sus historias? Empieza Astro.

Mitología

Los agujeros de gusano. Pliegues en el espacio tiempo que permitirían teletransportarse de un punto a otro en un instante. O, al menos, esa es la teoría. La ciencia no tiene muy claro del todo cómo funcionan realmente. Al fin y al cabo, las ecuaciones de la relatividad de Einstein siguen siendo bastante nuevas.

Sin embargo, aunque sea cogido un poco con pinzas, hay autores que defienden que los agujeros de gusano sí aparecen en las religiones clásicas. Hemos puesto a nuestro guionista a investigar este tema, y en su opinión, está un poco cogido con pinzas. Pero si no son agujeros de gusano, ¿qué otra cosa son las puertas al infierno entonces?

En la cultura grecorromana, numerosos puntos de la tierra permitían acceder a través de la superficie terrestre al Hades. El lago Lerna, las cuevas del peloponeso… El lago Averno es el que precisamente ha creado esta asociación entre Averno e infierno en nuestro lenguaje.

Y los griegos están lejos de ser los únicos que hablan de puertas al infierno. Los mayas hablaban de una caverna en la zona de Guatemala que descendía hasta el mismo Xibalbá, el inframundo. Numerosos cráteres de volcanes se han considerado puertas a los infiernos por parte de las distintas culturas. El mismo monte Etna era considerado una puerta al infierno en el medievo europeo.

Antes de seguir, alguno estaréis pensando: pero eso no es un agujero de gusano. Es que esa cultura creía que el inframundo estaba ahí, en el borde de lo conocido. No te teletransportas a ninguna parte. Y técnicamente, sí, tenéis razón. Pero esas son las concepciones en las mitologías clásicas. Si nos vamos a las religiones monoteístas, la cosa cambia un poco.

En el caso de la cultura cristiana, nos remontamos a la historia de San Patricio de Irlanda. Sí, el que se celebra bebiendo cerveza y llevando algo de color verde. San Patricio, después de explicar a los irlandeses el cristianismo usando un trébol, luchó contra los demonios y espíritus malignos de Irlanda. Pidiendo ayuda a los cielos, los ejércitos celestiales descendieron liderados por el mismísimo arcángel San Miguel, y limpiaron Irlanda de malos espíritus, demonios y serpientes. Así que si acabáis de aprender que Irlanda lleva libre de serpientes desde su concepción, tomaros una cerveza en honor a San Patricio.

Pero a pesar de esta lucha contra las serpientes, cuenta la leyenda que los irlandeses no se convertían al cristianismo. Esto al pobre San Patricio le quitaba las noches de sueño, por lo que solicitó ayuda a Dios. Y Dios le dijo que se dirigiese a una cueva en el norte de la isla, una cueva que en lo más profundo alberga una ventana al purgatorio. Todo aquel que la veía se arrepentía de sus pecados, y los paganos se volvían cristianos. Al menos, eso es lo que cuentan los monjes que construyeron su monasterio encima. Nosotros informamos, no entramos a valorar cuentos.

Qué dice la ciencia

Bueno, basta de buscar en la mitología referencias a agujeros de gusano que no son cómo tal. Hablemos de qué es un agujero de gusano realmente.

Según la ciencia, un agujero de gusano es una deformación del espacio-tiempo que conecta dos puntos muy alejados entre sí. O como le gusta decirlo a todos los divulgadores científicos: coges un folio, lo doblas y lo atraviesas con un lápiz. En este ejemplo, el lápiz es el agujero de gusano, pues hace de puente entre dos puntos del folio que están muy alejados entre sí. Este agujero de gusano “dentro del mismo universo” permitiría recorrer grandes distancias muy rápido, como un atajo a través del mismo espacio tiempo.

Este concepto tan normalizado por la ciencia ficción y la película de Interstellar es una rareza matemática. El mismo Einstein ya determinó que la teoría de la relatividad permitían formar un agujero de gusano mediante la conexión de dos singularidades: un agujero negro y un agujero blanco. ¿Y qué es una agujero blanco? Pues una singularidad que expulsa materia. Si el agujero negro atrae toda luz y materia a su alrededor, el agujero blanco repele todo como el agua y el aceite. En 1935, Einstein propuso que la conexión de un hipotético agujero negro con un hipotético agujero blanco crearía un agujero de gusano. Sin embargo, en 1962 se demostró que estos agujeros se aniquilarían mutuamente en el momento que se tocasen. Además que seguimos sin haber encontrado agujeros blancos, así que mala suerte.

La gran propuesta actual de agujero de gusano que no desintegra se nombra en base a Lorentz. El mismo Lorentz que estudió cómo el espacio tiempo se contrae y el tiempo se dilata al moverse más rápido. Su propuesta es un agujero de gusano que podría servir no solo para conectar distintos puntos en el espacio, sino también en el tiempo. Podría incluso ser posible viajar a realidades alternativas de nuestro universo. Un universo paralelo en el que la mayoría de la gente fuese zurda. Un universo en el que la gente cuide de su planeta sin que tengan que imponérselo. O un universo paralelo en el que nuestro guionista no nos castigase con un chiste al principio de cada episodio.

Estos agujeros de gusano presentan un pequeño y minúsculo problema: requieren la existencia de un material con una densidad de energía negativa. Osea, un material que deba energía al universo. Esta materia tendría que tener la capacidad de repeler energía, y no acumular masa en exceso. Tendría que ser una especie de repulsor para el mismo espacio tiempo, una especie de muelle capaz de contrarrestar la acción de la gravedad generada por el mismo agujero de gusano.

Como es esperable, la ciencia no conoce ningún material que pueda hacer de este muelle del universo. Pero eso no es motivo para dejar de buscarlo. En el año 2021, investigadores españoles y de estados unidos publicaron una nueva solución para la estabilización de los agujeros de gusano sin utilizar materia exótica. Está basada en efectos de campo cuántico, una movida que desde guión nos comenta que no vamos a tocar en este episodio por falta de tiempo. Pero, en su artículo, los científicos demuestran matemáticamente que estos agujeros de gusano podrían ser atravesados por partículas de materia sin necesidad de introducir nada de materia exótica. Eso sí, sólo partículas. Agujeros de gusano de escala nanoscópica, pero agujeros de gusano. El problema es el mismo que hemos encontrado varias veces hasta ahora: es una solución matemática solamente. Nada todavía a nivel físico. Habrá que seguir investigando.

Ciencia, o ficciónc

A pesar de que la ciencia no termine de decidirse sobre si los agujeros de gusano existen o no, la ficción tiene claro que son maravillosos. Películas como InterStellar o series como Stargate han ayudado enormemente a popularizarlas. Si hasta el Doctor Strange crea agujeros de gusano con una nudillera y unos movimientos de muñeca. Las posibilidades de dominar una tecnología así son infinitas: Viajes instantáneos a través del espacio, e incluso del tiempo. Poder aparecer inmediatamente en cualquier lugar del universo conocido. Contactar con seres de otras dimensiones. Ahorrarse los viajes en metro. Todo ventajas, claramente.

El problema es que la ciencia no tiene claro que ese factor instantáneo sea posible. Supongamos que tenemos un agujero de gusano conectando dos puntos con una gravedad muy distinta. Un planeta con una gravedad altísima y otro con una gravedad casi cero. Llamemos al planeta de mucha gravedad Hierro Pesado, y al de poca gravedad Pluma Ligera.

Ahora supongamos que sincronizamos dos relojes en la tierra, y que llevamos un astronauta con un reloj a la superficie de cada uno de estos planetas. El viaje se ha hecho con mucho cuidado, y los relojes llegan perfectamente sincronizados a la superficie de cada uno de estos planetas. Ambos relojes marcan el mismo segundo de la misma hora del día del mismo año. Y ahora, esperamos un poco.

Lo que nos dice la relatividad es que para la gente de la tierra, estos relojes irán a velocidades distintas. A lo mejor una hora en la superficie de Hierro Pesado supone 3 horas en la tierra. Y al revés también pasará, lo mismo una hora en la tierra no supone más de 20 minutos en Pluma Ligera. Tras un año esperando desde la tierra, los relojes de Hierro Pesado y Pluma Ligera acumulan una diferencia de tres años entre sí.

Imaginemos ahora que de repente, después de un año de observación, se abre un agujero de gusano entre ambos planetas. Si ahora pedimos a cada uno de los astronautas que crucen el agujero de gusano que comunica ambos planetas, las cosas se vuelven un poco locas. Hay una diferencia de tres años entre los relojes de esas personas. El reloj del astronauta de Hierro Pesado marca tres años menos que el de Pluma Ligera. Si el astronauta de Hierro Pesado va a Pluma Ligera, ¿qué pasará? ¿Su reloj seguirá marcando la misma hora de Hierro Pesado? ¿Tardará tres años en atravesar el agujero de gusano para que los relojes se igualen?

Imaginemos que el agujero de gusano es un portal. Una puerta, una ventana, que se cruza en un instante. Habrá un momento en el que el astronauta tenga la pierna derecha en Pluma Ligera, y la pierna izquierda en Hierro Pesado. Si se pasa una semana en esta posición, ¿su pierna derecha será tres semanas más vieja que la izquierda? Los científicos dicen que claro, que eso no tiene sentido.

Muy bien, supongamos entonces que el agujero de gusano es un pasillo mágico que une ambos puntos, y que está separado por dos metros. Y que la gravedad va cambiando lentamente de punto a punto del pasillo. Si te tumbas, tu cabeza envejecerá mucho más rápido que tus pies.

¿Cómo de largo tendría que ser el pasillo entonces? ¿Cuánto tenemos que separarlo para que tenga sentido, para que todo funcione con normalidad? La respuesta sería tanto como de manera natural estén separados esos dos puntos. O dicho de otro modo, la única manera en la que el atajo tiene sentido es si el atajo no es un atajo.

Cierre

Esta respuesta es una de las muchas posibilidades que debaten los científicos sobre los agujeros de gusano. Lo cierto es que todas las soluciones siguen encima de la mesa, y resulta muy difícil predecir cómo se van a comportar.

Muchas gracias a Julen por sugerirnos este episodio a través de los comentarios de Spotify. Tú también puedes dejarnos tus opiniones, sugerencias, críticas y amenazas al guionista a través de comentarios en nuestras redes. Y también puedes apoyarnos económicamente a través de Kofi mediante el enlace en la descripción.

Nos vemos en el próximo episodio con más historietas del espacio!

Astro otra!

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