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Gravedad multimétrica y agujeros de gusanos

Área: Física — Domingo, 27 de Abril de 2014

La construcción de agujeros de gusanos podría facilitarse en un universo dominado por la gravedad multimétrica gracias a la cooperación con seres de materia repulsiva en galaxias invisibles con los que nos comunicaríamos a través de ondas gravitatorias.

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Métrica del agujero de gusanos según la Relatividad General.

La Física Teórica puede ser muy especulativa. Hay que ver ciertos resultados como un ejercicio de imaginación o como una manera de poner a prueba las teorías conocidas, nada más.
La última idea divertida al respecto nos viene de Manuel Hohmann de la universidad de Tartu en Estonia. Se trata de una aplicación de la hipótesis de la gravedad multimétrica a los agujeros de gusano.
La idea de la gravedad multimétrica, una extensión altamente especulativa de la Relatividad General, considera varias copias de las partículas del modelo estándar de partículas pero con propiedades ligeramente distintas. Esta idea permite dar una explicación alternativa a la energía oscura, esa energía que aparentemente está acelerando la expansión del Universo. Las partículas de cada grupo interactúan con las partículas dentro de sus grupos de la manera habitual que sabemos, pero con las de otros grupos sólo lo puede hacer gravitatoriamente de manera similar a cómo lo haría la materia oscura. Pero las partículas de distinto grupo, en lugar de atraerse gravitatoriamente, se repelerían. De este modo podría haber galaxias de materia oscura que no veríamos, pero que podrían estar entre las galaxias normales, por ejemplo, en los huecos de la estructura a gran escala del Universo. Estas galaxias de “materia repulsiva” empujarían gravitatoriamente a la materia ordinaria y veríamos que las galaxias normales parecen estar acelerándose y separándose unas de otras. Este efecto sería el atribuido a la energía oscura.
Pero la materia repulsiva sufriría su propia gravedad atractiva entre ella. Las galaxias de materia repulsiva estarían hechas de materia que formaría estrellas, planetas e incluso seres vivos hechos de materia repulsiva.
El artículo en concreto del que hablamos cuenta que se podría usar esta característica para mantener abiertos agujeros de gusano. Como ya sabemos, un agujero de gusano no es más que un túnel en el propio espacio-tiempo. Es una solución posible de las ecuaciones de Einstein de la Relatividad General y, por tanto, de existencia plausible.
Este tipo de estructuras podrían servir de atajo entre distintas partes del Universo e incluso como máquinas del tiempo, pues bastaría mover adecuadamente una de las dos bocas para que tuviera un tiempo propio distinto. Lo malo es que los agujeros de gusano son inestables. Si se introduce materia o incluso sólo luz por un lado entonces el túnel colapsa y tenemos dos agujeros negros, uno a cada lado. Para mantener el túnel abierto se ha especulado con la existencia de algún tipo de materia exótica o energía negativa que lo mantenga abierto. Esto implica la violación de la condición NEC. En este caso Hohmann propone construir un agujero de gusano con la misma cantidad de materia ordinaria y materia repulsiva de tal modo que permanezca abierto. Lo malo es que para nosotros es imposible la manipulación de la materia repulsiva y, por tanto, no podemos construir el agujero de gusano multimétrico. Lo mismo le pasaría a cualquier otra civilización de alguna galaxia hecha de materia repulsiva, pues no podrían manipular nuestra materia ordinaria.
Ahora viene lo divertido. Para poder construir algo así se necesitaría entonces la cooperación de una de esas hipotéticas civilizaciones de alguna galaxia repulsiva. Como no podemos comunicarnos con ellos con luz, habría que usar ondas gravitacionales que se propagaría a través del espacio ordinario. Cada civilización tendría que construir tanto los emisores como los receptores para estas ondas y ponerse de acuerdo en la construcción del agujero de gusano.
Obviamente una construcción de este tipo es imposible aunque la gravedad multimétrica sea correcta y existan esas galaxias multimétricas. Sin embargo, Hohmann cree que si hay galaxias repulsivas se podrían detectar. Así como las galaxias normales pueden actuar como lentes gravitatorias si se dan las circunstancias adecuadas, una galaxia repulsiva actuaría de un modo similar, pero en lugar de amplificar lo que hay detrás lo dispersaría, actuando como una lente divergente en lugar de convergente. Se verían unas regiones oscuras allá donde las galaxias repulsivas se interpongan entre nosotros y un fondo lejano de galaxias normales.
Como el propio Hohmann admite al final de su artículo, es muy posible que el agujero de gusano multimétrico fuese también inestable frente a fluctuaciones. Una pequeña diferencia entre las cantidades de materia de uno y otro tipo podría hacer que el agujero se rompiera debido a la propia repulsión entre los dos tipos de materia. Consideraciones similares se podrían aplicar, según Hohmann, a otras ideas en las que se requiere energía negativa para mantener estructuras espaciotemporales exóticas, como la propulsión warp drive, lo que impediría su realización práctica.
Así que ni recurriendo a civilizaciones oscuras en galaxias repulsivas podremos viajar a los confines del universo. Estamos aislados aquí en la Tierra por siempre.

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Fuentes y referencias:
Artículo original.
Copia del artículo original.

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7 Comentarios

  1. tomás:

    ¿Para qué queremos conocer a gente repulsiva?, ¿para estropearnos el día?, ¿para amargarnos la vida si, por aquello de las hormonas y el lóbulo límbico, se nos ocurre enamorarnos de alguna?
    Prefiero los cuentos de Hoffman a los de este Hohmann matemático-físico-relativista-especulativo.
    Hala, a especular en bolsa.

  2. Dr. Thriller:

    Pero sería una tremenda-de-novela romántica. El caballero Protón nunca podrá yacer con la Dama Positrona, porque el espectáculo pirotécnico sería irresponsable, aun cuando no les importe morir por amor :D

    Si encima, se repelen gravitatoriamente sería brutal. Aunque esto del amor imposible imposible (valga la rebuznancia) de culminar que acaba como la tragedia griega con muertos para obturar el canal de Panamá, es muy occidental también (los sociólogos que más gustan de hurgar la herida necrosada y purulenta les encanta sugerir que es la represión sexual innata de Occidente la que juega un enorme papel, pero yo casi estoy por decir que en realidad es más un “mal de pocos épico-homérico, consuelo de muchos vulgar-ordinario”. Pues eso, Romeo Protonesco y Giulietta Antiquarcculetto.

  3. Dr. Thriller:

    Por cierto que una forma más elegante de decir lo anterior sería enunciar el principio de conservación del momento envidioide, la cantidad de individuos afectados por la intensidad del sufrimiento, sean mal de muchos poco suicidógeno o mel de pocos pero exacerbado.

  4. Teaius:

    Si hay civilizaciones en “el lado oscuro” supongo que tendrían su propio electromagnetismo, e interacciones fuerte y débil que nada tendrán que ver con las nuestras, si no que me expliquen como van a formar una civilización, que requiere de estructuras complejas.

    Ya me estoy viendo que cuando se enteren de esto los “investigadores” de lo paranormal identificarán el “sector oscuro” como el “mundo de los espíritus” y encima dirán que la ciencia les da la razón.

    Ya me los imagino: “Mire, es que cuando morimos pasamos al sector oscuro y el famoso tunel de luz no es más que un agujero de gusano multimétrico, mire usté”

  5. NeoFronteras:

    Ese/os lado/s oscuro/s, si existe/n, tiene/n su propia copia del Modelo Estándar, con su electromagnetismo, fuerza fuerte, etc.

  6. lluís:

    Uy! que estudio más divertido.Sinceramente, encuentro que resulta un hueso muy duro de roer ( o una mera triquiñuela matemática) que primero te digan que ” las partículas de distinto grupo en lugar de atraerse gravitatoriamente, se repelerían”, para que a continuación te digan que ” la materia repulsiva sufriría su propia gravedad atractiva”. ¿Cómo se puede formar “materia repulsiva”, si las partículas que deberían formarla se repelen?, ¿ o es que me he perdido algo?.
    -Por cierto, el comentario de Teaius es altamente cómico, así que gracias por esa comentario.Reir es bueno.

  7. Teaius:

    Gracias lluís, por tu comentario.

    Yo lo veo como un análogo a la carga eléctrica pero al revés. Nuestra materia tendría una carga gravitatoria(¿masa?) positiva y esta materia tendría una carga gravitatoria negativa. En este caso cargas del mismo signo se atraen y de distinto signo se repelen.

    Lo que me recuerda aquel experimento con antihidrógeno para ver la “carga gravitatoria” de la antimateria. ¿tendrán algún resultado? supongo que no. Sería interesante, aunque apostaría que no saldrá, que nuestra antimateria “cayera hacia arriba”. ¿sería entonces la antimateria del lado oscuro atractiva?

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