16 Sep Agujeros de gusano: qué son (o pueden ser) según la ciencia

En un momento de la espectacular película Interestellar de Christopher Nolan, la tripulación de la nave espacial Endurance, en la que viajan Joseph Cooper y Amelia Brand, atraviesa un agujero de gusano que, misteriosamente, había aparecido en las proximidades de Saturno, el segundo planeta más grande de nuestro Sistema Solar y, probablemente, el más icónico. Ese agujero se convierte en un portal que conecta nuestro vecindario cósmico con otra galaxia distante en la que, posiblemente, se encuentran varios planetas potencialmente habitables.

Como señala Pablo Jáuregui en un artículo publicado en la revista Dendra, Nolan quiso que su recreación cinematográfica de fenómenos tan impactantes como los agujeros de gusano, los planetas extrasolares, los agujeros negros y la relatividad del tiempo estuviera cimentada sobre los conocimientos científicos más avanzados, hasta tal punto que decidió contratar al prestigioso astrofísico estadounidense, Kip Thorne, para elaborar su guion.

No se descarta su existencia

Aunque a día de hoy no existe evidencia empírica sobre los agujeros de gusano, la comunidad científica no descarta su existencia. Interestellar fue la primera película que reprodujo uno y, además, lo hizo en base a los cálculos matemáticos desarrollados por Thorne. En un paper específico sobre los agujeros de gusano del film, denominado Visualizing Interstellar’s Wormhole (Visualizando el agujero de gusano de Interstellar), Thorne señala que, con el conocimiento actual, “parece muy poco probable que los agujeros de gusano que se pueden atravesar existan de forma natural en nuestro universo”.

Recreación de un agujero negro / Foto: Eugendobric / Getty Images – Canva Pro

Además, en referencia a la posibilidad que se muestra en la película, que una civilización muy avanzada haya puesto ese atajo cósmico ahí para facilitar a la humanidad su búsqueda de nuevos planetas como la Tierra, Thorne es poco optimista. A esto hay que sumar el hecho de que la tecnología de exploración espacial contemporánea está muy verde. No se puede cubrir en poco tiempo las enormes distancias ya no solo de nuestra galaxia, sino también de nuestro sistema solar. De ahí que los agujeros de gusano sean un recurso manido en la ciencia ficción para los viajes interestelares.

Agujeros de gusano, el concepto

Pero, ¿qué son en realidad los agujeros de gusano si no se ha podido descubrir uno todavía? Según describieron en su día Albert Einstein y Nathan Rosen, el espacio-tiempo podría curvarse de modo que dos ubicaciones muy separadas entre sí quedaran unidas por una especie de atajo, es decir, un agujero de gusano.

La posible existencia de este fenómeno podría estar relacionada con los agujeros negros. Como sabemos, un agujero negro es un objeto en el espacio cuya gravedad es tan poderosa (debido a su enorme masa) que ni siquiera la luz (que viaja a 300.000 km por segundo) es capaz de resistirse a su atracción. El núcleo de un agujero negro, que está formado por la compresión de toda la materia de su interior, se denomina singularidad. Y es precisamente en esta singularidad, que se cree que es infinitamente densa y sobre la que la comunidad científica no conoce qué leyes de la física imperan en ella, donde algunos matemáticos consideran que podría haber un agujero de gusano, es decir, un paso desde el agujero negro hasta otro universo.

Recreación de un agujero negro / Foto: Fredmantel / Getty Images – Canva Pro

Stephen P. Maran, doctor en Astronomía por la Universidad de Michigan y ex astrofísico en el Goddard Space Fight Center de la NASA, recueda que la mayoría de los expertos piensan que los agujeros de gusano no existen, pese a los intentos de la ficción por concederles protagonismo. Y añade que, aunque existieran, “los expertos no tienen forma de ver los agujeros de gusano dentro de los agujeros negros ni de profundizar en su conocimiento poco a poco”.

Existe otra teoría que señala que, en el punto en el que el posible agujero de gusano se conecta con otro universo, hay un agujero blanco. Este consistiría en lo opuesto a un agujero negro, es decir, un lugar que deja escapar materia y energía en lugar de absorberla. Sin embargo, esta teoría se ha calificado de errónea. ¿Por qué? Porque sería necesario viajar a otro universo para ver un agujero blanco, lo cual es imposible, según la comunidad científica.

Una puerta entre dos universos

Álex Riveiro, en su libro Hacia las estrellas también coincide en que los agujeros de gusano podrían ser un punto de conexión entre dos universos diferentes o incluso entre dos puntos de un mismo universo. Riveiro recuerda que su existencia “es posible siempre y cuando haya algún tipo de material exótico que podamos utilizar para mantenerlos abiertos”. Pero reconoce que, a día de hoy, no existe ningún material que encaje en ese perfil, si bien nuestro conocimiento sobre este asunto es todavía “demasiado limitado”.

Por su parte, Kip Thorne, en el artículo científico mencionado previamente, indica que “no se conoce ningún mecanismo para hacer agujeros de gusano”. No se tiene constancia, ni de forma natural en nuestro universo ni de forma artificial por una civilización muy avanzada, pero “hay especulaciones”. Una de ellas es que los agujeros de gusano en una hipotética espuma cuántica a escala de Planck podrían ampliarse de alguna manera a tamaño macroscópico.

Adicionalmente, cualquier creación de un agujero de gusano donde inicialmente no hay ninguno “requeriría un cambio en la topología del espacio”. Según sus palabras, “implicaría, en la física clásica no cuántica, tanto energía negativa como curvas de tiempo cerradas”. Por otro lado, Thorne está de acuerdo con Riveiro en que un agujero de gusano necesitaría tener materia exótica en su garganta, para evitar que se estrechara rápidamente debido a su inestabilidad.

Agujeros de gusano y viajes en el tiempo

En su libro libro De los quarks a la próxima extinción (2012), Pedro José Carrascosa apunta una teoría. Se refiere a que los agujeros de gusano podrían constituir túneles que conectaran dos agujeros negros situados en diferentes regiones del espacio-tiempo. “No sabemos si hay alguna ley física que impida la existencia de los agujeros de gusano o estos solo son técnicamente imposibles de construir. En teoría no podemos viajar en sentido contrario a la flecha del tiempo. Es decir, a una fecha anterior a la de construcción del agujero. Sin embargo, algunos expertos en lógica especulan con modelos de universo en los que sería posible hacer viajes al pasado”.

Esta hipótesis contradice el principio causa-efecto, sobre el cual descansa el pensamiento científico. Por tanto, en su “conjetura de protección de la cronología”, Stephen Hawking señaló que debe existir una ley física fundamental que salvaguarde el orden causa-efecto en la naturaleza.

Recreación de un agujero negro / Foto: YuLi4ka / Getty Images – Canva Pro

Precisamente, en su trabajo póstumo Breves respuestas a las grandes preguntas (2018), en donde recoge sus pensamientos finales, Stephen Hawking se pregunta si el espacio y el tiempo pueden deformarse lo suficiente como para satisfacer las demandas de la ciencia ficción. ¿Y para qué situaciones? Pues aquellas en las que el hiperespacio tuviera agujeros de gusano. O en las que se permitieran viajes en el tiempo, algo que Einstein no creía posible y al que esa única idea o posibilidad le molestaba.

Una forma ágil de cruzar el cosmos

Hawking consideraba que, a priori, podría ser posible la existencia de los agujeros de gusano. De hecho, destaca una solución de las ecuaciones de campo de la relatividad general que Kurt Gödel encontró en 1948, que representaba un universo en el que todo su conjunto giraba. Sin embargo, teorías como esta no encajaban con el universo en el que vivimos, pues no consideraba el hecho de que se estaba expandiendo.

El gran científico británico estaba de acuerdo en que “la única forma” de llegar desde un lado de la galaxia a otro en un tiempo razonable (recordemos las enormes distancias del cosmos) sería deformar el espacio-tiempo de forma que se creara un pequeño tubo o agujero de gusano. Este canal “podría conectar dos lados de la galaxia y actuar como un atajo para ir de uno a otro y regresar mientras tus amigos todavía están vivos”, aseguraba. Y añadía, con total seriedad, que estos agujeros podrían estar “al alcance de una civilización futura” (como se plantea en Interestellar).

Por ahora, la ciencia fantasea con la posibilidad de que existan agujeros negros, como podemos ver en películas como la de Nolan. Ahora bien, si algo no molestaba a Einstein era la imaginación previa al conocimiento. De hecho, la consideraba más importante. Así que quizás no está de más deleitarnos con las recreaciones e hipótesis actuales hasta que llegue la hora de la verdad. Si es que llega algún día.

📸Foto destacada de este artículo: YuLi4ka/ Getty Images / Canva Pro.