Seguimos con el 2º fascículo de esta serie de artículos dedicados a la Relatividad General.
Una figura curiosa y perfectamente válida en Relatividad General es lo que se conoce como agujero de gusano:
Aquí, un rayo de luz puede tomar dos caminos para viajar desde A hasta B: Puede ir por el espaciotiempo convencional llegando hasta el extremo del pliegue y seguir hasta B (trayectoria naranja) o puede atajar por el agujero de gusano acortando sensiblemente el viaje (trayectoria amarilla).
No sabemos todavía si es posible que los agujeros de gusano lleguen a formarse, pero una figura con la topología de la figura es posible en Relatividad General.
Hay que notar, que si un agujero de gusano es abierto por la presencia de materia, en ambos extremos del túnel hay que luchar contra la curvatura del espaciotiempo para poder escapar, ya que en ambas bocas existe una fuerza atractiva que te empuja hacia el fondo de la garganta. Una partícula en reposo que cae por el agujero estaría oscilando a medida que pasa de una boca hacia otra perdiendo cada vez más energía hasta que quedaría inmóvil justo a mitad de camino de las dos bocas (en medio del tunel).
También es importante notar, que si el agujero de gusano lo produce un objeto masivo, éste se desgarrará formando una singularidad de anillo que rodea y constriñe el espaciotiempo y que estaría situado justo en mitad del túnel, haciendo imposible que exista una trayectoria que pueda esquivar la singularidad. El horizonte de sucesos también se formaría en ambos extremos y el agujero de gusano sería completamente inútil para viajes espaciales o temporales.
Sin embargo, también es posible que los agujeros de gusano sean una característica innata de la topología del espaciotiempo. Recordemos que hay modelos de universo que proponen a la figura geométrica tridimensional conocida como toro o toroide como la topología de nuestro espaciotiempo (el universo con forma de rosquilla que tanto le gusta a Hommer). Un toro es una esfera con un agujero de gusano que lo cruza de norte a sur:
Nótese que esta figura no es muy diferente a la figura anterior, solo que en aquel caso, la "garganta" del agujero de gusano es más estrecha.
No obstante, hay que notar que no es posible que una esfera se deforme hasta dar una figura como un toro si no hay un "desgarro" que de lugar al agujero central, y, de momento, no sabemos si en el espaciotiempo pueden darse tales rasgados por lo que es más adecuado suponer que los agujeros de gusano del espacio-tiempo son innatos de la topología del universo y no pueden formarse por colapso gravitatorio, es decir, que el universo nace y muere con el mismo número de agujeros de gusano. En caso de un universo con forma de rosquilla, este nace y muere con un solo agujero de gusano, pero hay otros modelos topológicos que tienen muchos agujeros.
Más tarde se discutirá cómo la distribución de materia en el universo nos da pistas de cómo es su geometría y si puede tener o no agujeros de gusano.
Una figura curiosa y perfectamente válida en Relatividad General es lo que se conoce como agujero de gusano:
Aquí, un rayo de luz puede tomar dos caminos para viajar desde A hasta B: Puede ir por el espaciotiempo convencional llegando hasta el extremo del pliegue y seguir hasta B (trayectoria naranja) o puede atajar por el agujero de gusano acortando sensiblemente el viaje (trayectoria amarilla).
No sabemos todavía si es posible que los agujeros de gusano lleguen a formarse, pero una figura con la topología de la figura es posible en Relatividad General.
Hay que notar, que si un agujero de gusano es abierto por la presencia de materia, en ambos extremos del túnel hay que luchar contra la curvatura del espaciotiempo para poder escapar, ya que en ambas bocas existe una fuerza atractiva que te empuja hacia el fondo de la garganta. Una partícula en reposo que cae por el agujero estaría oscilando a medida que pasa de una boca hacia otra perdiendo cada vez más energía hasta que quedaría inmóvil justo a mitad de camino de las dos bocas (en medio del tunel).
También es importante notar, que si el agujero de gusano lo produce un objeto masivo, éste se desgarrará formando una singularidad de anillo que rodea y constriñe el espaciotiempo y que estaría situado justo en mitad del túnel, haciendo imposible que exista una trayectoria que pueda esquivar la singularidad. El horizonte de sucesos también se formaría en ambos extremos y el agujero de gusano sería completamente inútil para viajes espaciales o temporales.
Sin embargo, también es posible que los agujeros de gusano sean una característica innata de la topología del espaciotiempo. Recordemos que hay modelos de universo que proponen a la figura geométrica tridimensional conocida como toro o toroide como la topología de nuestro espaciotiempo (el universo con forma de rosquilla que tanto le gusta a Hommer). Un toro es una esfera con un agujero de gusano que lo cruza de norte a sur:
Nótese que esta figura no es muy diferente a la figura anterior, solo que en aquel caso, la "garganta" del agujero de gusano es más estrecha.
No obstante, hay que notar que no es posible que una esfera se deforme hasta dar una figura como un toro si no hay un "desgarro" que de lugar al agujero central, y, de momento, no sabemos si en el espaciotiempo pueden darse tales rasgados por lo que es más adecuado suponer que los agujeros de gusano del espacio-tiempo son innatos de la topología del universo y no pueden formarse por colapso gravitatorio, es decir, que el universo nace y muere con el mismo número de agujeros de gusano. En caso de un universo con forma de rosquilla, este nace y muere con un solo agujero de gusano, pero hay otros modelos topológicos que tienen muchos agujeros.
Más tarde se discutirá cómo la distribución de materia en el universo nos da pistas de cómo es su geometría y si puede tener o no agujeros de gusano.
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1 comentario:
El rollo está muy bien, pero en cuanto al donut me quedo con los del Dunkin Cofee
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