¿Cómo Viajar más Rápido que la Luz?
Juan Valenzuela
Unidad Educativa San Francisco de la Alvernia
3ero BGU “A”
Lic. Yosmer Landazabál
21 de enero del 2022
Resumen
En este ensayo, se observa el motor de curvatura y el viaje por medio de un atajo del
espacio y el tiempo denominado agujero de gusano, como posibles teorías para el viaje a
mayores velocidades de la luz, sin violar la relatividad general, ni ninguna ley de la física.
Para ello, se propone el análisis respectivo de cada una de las teorías, viendo su origen y
características de ambas, con sus ventajas y desventajas, para posteriormente realizar una
comparación con toda la información obtenida y poder hacer un análisis sobre cuál de las
dos teorías es la más cercana para su posible desarrollo teniendo en cuenta el avance
científico y tecnológico de estos últimos tiempos. Finalmente, se propone una proyección
de cuánto tiempo tomaría el poder viajar a velocidades hiperlumínicas en buenas
condiciones, para así poder estudiar el cosmos de una manera más sencilla, precisa, clara y
rápida posible.
Palabras clave: agujero de gusano, motor de curvatura, viaje, hiperlumínicas.
Agujero de gusano
“Un agujero de gusano es un túnel en el hiperespacio que conecta dos puntos en dos
regiones asintóticamente planas en el espacio-tiempo” (Marín, 2011, p. 2). Para entender
este concepto primero se debe entender la Relatividad General de Albert Einstein. Según la
relatividad general, la cual explica el funcionamiento del universo en su totalidad, dice que
cualquier masa puede comprimirse lo suficiente para formar un agujero negro. Estos
objetos son puntos en el espacio que tienen un atracción tan fuerte que nada, ni la propia luz
puede salir de ellos. Los agujero negros tienen un característica en su centro, la cual se
llama singularidad.
La singularidad es donde la densidad del agujero negro es infinita, lo que hace que
las ecuaciones físicas no funcionen. Einstein de la mano de Rosen, propusieron que dentro
de la singularidad del agujero negro puede haber un pasaje que conecte diferentes
realidades. Este pasaje supone la existencia del inverso matemático de un agujero negro, se
lo conoce como “agujero blanco”. Si en el agujero negro nada puede salir, en el hipotético
agujero blanco nada puede entrar, solo es un agujero que expulsa materia y energía. Es así
como el agujero negro y el agujero blanco estarían conectados por unos pasajes espaciotemporales, que transportarían la materia desde el agujero negro hasta el agujero blanco.
John Wheeler y Robert Fuller, físicos estadounidenses, tomaron esta teoría y se
dieron cuenta de que no era necesario que este puente conecte dos realidades distintas, sino
que pueden conectar dos puntos del espacio-tiempo de una misma realidad, por esto
Wheeler bautizo este túnel como “agujero de gusano”, a la par del nuevo concepto también
vendría una complicación. No se podía atravesar los dos horizontes de sucesos y la región
del medio, que es interior del agujero negro, se cerraría en cuanto se llegara a la
singularidad. Se colapsa tan deprisa que ni si quiera la luz puede atravesar este pasaje. No
se puede cruzar. Por otra lado, Kip Thorne propuso dos teorías para que los agujeros de
gusano ya no solo existan, sino que se puedan atravesar.
Formación cuántica de agujeros de gusano
Para la formación solo se requiere de la espuma cuántica, “El espacio y el tiempo
continuos de la física clásica se transformarían en un estado de fluctuación aleatoria que se
denominada: espuma cuántica” (Lindley, 2019) . En esta espuma cuántica existen espacios
conectados entre sí, y estos lazos serían micro agujeros de gusano. Estos micro agujeros de
gusano ya son estables debido a la unión de nivel subatómico que hay en la espuma
cuántica solo se necesita llevar estos objetos a un nivel macro.
Formación clásica de agujeros de gusano
Se formuló la creación mediante la Relatividad General. No es ya tener un agujero
de gusano del tamaño de una persona sino hacerlo estable, sin que la gravedad cerrara el
puente que une este agujero de gusano. Para eso, se necesita de un nuevo estado de la
materia, la materia exótica.” La materia negativa es algo contrario a la materia ordinaria y
positiva. Tiene una masa negativa en lugar de una masa positiva” (Mishra, 2021). Esta
materia tiene la característica de que tiene repulsión gravitatoria, antigravedad, lo que
puede mantener unido las puertas del agujero de gusano.
Ambas teorías implican el viaje con una nave espacial. Además, se recalca que, a
pesar de las soluciones matemáticas de la Relatividad General para la existencia de estos,
todavía hasta la fecha no se observa ningún agujero de gusano. Igualmente, este solo es un
atajo en el espacio-tiempo, ya que, si la luz viajara por el camino normal, la nave ganaría a
la luz; pero, si la luz viajara por el agujero de gusano, siempre llegaría la luz antes que la
nave espacial.
Motor de curvatura
Para poder ir más rápido que la propia luz según las condiciones de la Relatividad
General, es imposible, ya que la materia que viaje a esa velocidad se desintegraría. Miguel
Alcubierre, físico teórico mexicano, viendo la serie denominada Star Trek (que para ese
tiempo estaba cruzando su tesis doctoral sobre Relatividad General), le pareció interesante
como ocupaban los termino, deformación del espacio. Así que, inspirado en lo que escucho,
se propuso jugar con las matemáticas de la deformación del espacio en la Relatividad
General. La idea fue que, si la materia no puede viajar por la velocidad de la luz por
muchos problemas que ocurre, que tal si el espacio en frente de la nave espacial y esa
contracción se expande atrás de la nave, sería una posible solución para viajar más rápido
que la luz.
En adición con esto, esta deformidad del espacio sería una burbuja que se expande
alrededor de la nave espacial; pero, no todo es así se sencillo y bonito, también existen
problemas.
¿Qué se necesita?
En los propios cálculos de Miguel Alcubierre dice que, para la formación de esta
burbuja , se necesita una cantidad exorbitante de la conocida como energía o materia
negativas; por ejemplo, para crear una burbuja de 100m de diámetro se necesita una
cantidad de energía negativa mayor que la del universo visible. Esto es debido a que, para
esa deformación tan grande del espacio, solo se puede tener una característica muy especial
de la energía negativa que es, la antigravedad; ya que, según la Relatividad General dice
que la gravedad es quien deforma el espacio.
Sin embargo, un estudio reciente por Chris Broeck (físico teórico de los países
bajos) planteó la forma de reducir esta cantidad de energía negativa a una equivalente a la
del sol. Sin duda, un gran avance para el desarrollo de este motor.
¿Cuál es la consecuencia de ir más rápido que la luz?
Nada puede viajar más rápido que la luz, y esto tiene una consecuencia. Como la luz
es la velocidad máxima que puede viajar una materia por el universo, atravesar sus límites
crea lo que se conoce como: viaje al pasado. La luz por decirlo así es la barrera de la
velocidad, y si se supera esa barrera, lo que sucede es que ya no se comienza a ir hacia
adelante, sino que se viaja hacia atrás, en el pasado. Esto supone que, en el viaje de regreso
al punto de partida, se llegue mucho antes de cuando inicio, creando así una paradoja.
Último descubrimiento
En el año 2021, un grupo de científicos financiados por la NASA para buscar
soluciones a las teorías de la mecánica cuántica, se toparon con la primera burbuja de
curvatura. Esta burbuja era a un nivel subatómico, pero se da indicio a que las ecuaciones
de Miguel Alcubierre pueden todavía ser una posibilidad para el viaje más allá de la
velocidad de la luz. Esta burbuja estaba creada con los elementos adecuados en un
laboratorio, pero todavía no se ha podido ver a un nivel macroscópico y fuera del
laboratorio, donde las condiciones son diferentes.
Hace muchos años hablar de temas como estos alucian a la ciencia ficción, pero en
pleno siglo XXI, es una posibilidad que se pueden plantear los investigadores para
posiblemente, el descubrimiento que nos llevé a tener este motor de curvatura.
Conclusiones
Tanto el motor de curvatura como los agujeros de gusano son posibles teorías que se
pueden hacer realidad, pero en un tiempo muy lejano debido a que los avances a encontrar
o crear materia o energía negativa van a pasos muy lentos; y, esta energía es fundamental
para la creación de cualquiera de estas dos teorías. Si se propone el viaje con estas teorías
todavía inconclusas, el resultado sería el fracaso; pero, si en algún momento se lograra
desarrollar por completo estas teorías, hablaríamos de que la posible colonización de un
planeta o el aprovechamiento de la energía de una estrella estaría a 5 o 10 años humanos.
Por otro lado, no todo parece terminar porque así mismo con las propuestas iniciales
de ambas teorías, se parecía imposible la realización. No obstante, so logró dar una posible
solución; y, esto mismo puede suceder con estos últimos hallazgos que se han hecho en
estos siglos, para el ser humano no hay ninguna barrera que lo detenga, incluso la barrera
de la velocidad de la luz.
Referencias
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