Físico Daniel Jafferis: Los agujeros de gusano existen pero no tienen ningún valor para los viajes espaciales

Físico Daniel Jafferis: Los agujeros de gusano existen pero no tienen ningún valor para los viajes espaciales

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Para cualquiera que sueñe que nuestra especie algún día se volverá interestelar, esta teoría es una barrera que se interpone en el camino de una hermosa fantasía.

Sin embargo, no todos los científicos estaban dispuestos a aceptar los fundamentos propuestos por Einstein, y se han propuesto varias teorías que implican viajar a velocidades superiores a la de la luz.

El ejemplo más popular es un agujero de gusano, que es una especie de estructura que conecta dos puntos distantes en el espacio-tiempo, lo que permitiría a las personas realizar viajes interestelares como si excedieran la velocidad de la luz.

Recientemente, un grupo de científicos de la Ivy League (una asociación de ocho universidades estadounidenses privadas) realizó un estudio que los llevó a la conclusión de que los agujeros de gusano en realidad pueden existir.

Sin embargo, como dijeron los autores del estudio, el agujero de gusano siempre «tiene trampa» y no ofrece un camino corto del punto A al punto B, sino que guiará a los viajeros a lo largo de una trayectoria compleja e intrincada, que de hecho resulta ser ser mucho más largo que el «camino a través».

Su estudio fue el resultado del trabajo de un científico de la Universidad de Harvard, pero lo primero es lo primero.

Retrocedamos en el tiempo

Inicialmente se planteó la idea de la existencia de agujeros de gusano como posible solución a las ecuaciones de la Teoría General de la Relatividad (GR) de Einstein.

Poco después de que Einstein publicara la relatividad general en 1915, el físico alemán Karl Schwarzschild encontró una de las soluciones que predecía no solo la existencia de agujeros negros, sino también ciertos “corredores” que los conectaban entre sí.

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Parece ser una gran noticia y puedes «bucear en un agujero negro y salir volando a otra región del Universo «, pero el problema con esta solución era que los agujeros de gusano aparecen por un período de tiempo muy corto y se colapsan más rápido de lo que nadie podría cruzar. a ellos.

Sin embargo, el agujero de gusano se puede estabilizar usando materia exótica dotada de energía negativa… solo que ahora existe solo en teoría.

El físico Daniel Jafferis de la Universidad de Harvard tiene una opinión diferente.

En 2019, en una reunión de la comunidad de física de EE . UU ., dijo lo siguiente:

“La perspectiva de moverse a través de agujeros de gusano ha atraído a los físicos durante mucho tiempo.

Describiré mis reflexiones, que serán plenamente coherentes con la teoría de la gravedad y serán compatibles con el concepto de radiación.

En mi ejemplo, no necesitamos materia exótica desconocida.

Entonces mi configuración incluye comunicación directa entre ambos extremos del agujero de gusano.

Además, explicaré cómo esto es consistente con la información cuántica en la gravedad, con la paradoja de la información del agujero negro y hablaré sobre su conexión con la teletransportación cuántica.

Retrocedamos un poco

Para hacer afirmaciones de tan alto perfil, Daniel Jafferis estudió en detalle el trabajo de Albert Einstein y Nathan Rosen en 1935, el trabajo de Schwarzschild y muchos otros científicos que siempre han buscado soluciones a la relatividad general.

Todos asumieron la existencia de “puentes” entre dos puntos distantes en el espacio (puentes de Einstein-Rosen o más tarde “agujeros de gusano”) que permitirían que los objetos y la materia viajaran a través del universo .

En 2013, los físicos Leonard Susskind y Juan Maldacena utilizaron los fundamentos de estas teorías como la solución más adecuada para la relatividad general y el problema del “entrelazamiento cuántico”.

Esta teoría, conocida en el mundo de la física como ER = EPR, sugiere que los agujeros de gusano son la razón por la que el estado de las partículas elementales puede «entrelazarse, enredarse» con el estado de la partícula compañera, y no importa cuántos miles de millones de años luz los separan.

Volvamos a la reunión de físicos.

Habiendo hecho un gran trabajo, habiendo estudiado muchos trabajos de sus colegas, Daniel Jafferis desarrolló su teoría. Argumenta que los agujeros de gusano existen y que regularmente pasan las partículas más ligeras (en otras palabras, fotones) a través de sí mismos.

Para su investigación, Jafferis trajo a Ping Gao y Aaron Wall (estudiante graduado de Harvard e investigador de la Universidad de Stanford, respectivamente).

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Los científicos han descubierto que es teóricamente posible que la luz atraviese un agujero de gusano, pero no es exactamente el camino cósmico que todos esperábamos.

“Llegamos a la conclusión de que los agujeros de gusano existen y son bastante estables, pero solo pasar por estos “corredores” toma mucho más tiempo que moverse en línea recta.

Estos objetos no tienen ningún valor para los viajes espaciales”, dijo Jafferis en una reunión de la comunidad física.

Quizás esta sea una mala noticia para las personas que soñaban con viajes interestelares e intergalácticos, pero la buena noticia es que tenemos una nueva comprensión de la mecánica cuántica.

“El verdadero significado de este trabajo es que está directamente relacionado con el problema de la información del agujero negro, la gravedad y la mecánica cuántica”, dijo Jafferis.

El problema del que habla el científico es conocido en el mundo de la ciencia como la “paradoja de la información de los agujeros negros” por la que los astrofísicos se debaten desde 1975, cuando Stephen Hawking afirmó que los agujeros negros están dotados de temperatura y se evaporan lentamente (posteriormente este fenómeno se llamará radiación de Hawking).

La paradoja está relacionada con el hecho de que los agujeros negros son capaces de almacenar cualquier información y no se dedican a su destrucción.

Cualquier materia que se acumule en un agujero negro se reducirá hasta el punto de la singularidad, pero el estado cuántico de la materia durante la contracción se conservará debido al efecto de dilatación del tiempo.

Es probable que los agujeros negros pierdan masa y se evaporen con el tiempo, lo que significa que la información eventualmente se perderá. Desarrollando una teoría que permita el paso de la luz a través de un agujero negro, encontraríamos una solución a esta paradoja.

Es probable que la radiación observada desde el costado del agujero negro no sea el resultado de la evaporación del propio agujero negro. Del trabajo de Jafferis se deduce que, de hecho, la evaporación proviene de otra región del espacio-tiempo, y existen “corredores” de agujeros de gusano.

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Este enfoque inusual de varios problemas de la física moderna a la vez

Jafferis y sus colegas pudieron encontrar una conexión tangible entre la gravedad y la mecánica cuántica. En otras palabras, dieron un paso hacia el encuentro con la Teoría del Todo.

Jafferis utilizó la teoría cuántica de campos para desarrollar la idea de los agujeros de gusano y describir la posibilidad de que los agujeros negros fueran atravesables.

Fue él quien eliminó la necesidad de partículas exóticas y algo de masa negativa (en la gravedad cuántica, esto simplemente no es necesario).

“Mi investigación debería sacudir los cimientos de la física clásica y hacerte mirar más allá del horizonte del mundo visible.

Tendremos que trabajar mucho en esta dirección, para revisar la gravedad, la gravedad cuántica e incluso reformular los postulados de la mecánica cuántica”, dijo Jafferis.

Sí, lo más probable es que no funcione viajar más rápido que la velocidad de la luz, pero por otro lado, es posible que tengamos un conocimiento nuevo y más profundo sobre el Universo.

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