El otro extremo del agujero de gusanoqué necesitan los agujeros de gusano atravesables
Los agujeros de gusano atravesables los permite la relatividad general, pero necesitan energía negativa. La física real detrás del final de Cosmos Era "El otro extremo del agujero de gusano".
Los agujeros de gusano atravesables son soluciones permitidas por la relatividad general, pero necesitan energía negativa, y ambas bocas deben colocarse antes a velocidad subluz. Estos dos límites son la base real del final del juego «El otro extremo del agujero de gusano»: el viaje más rápido que la luz no está permitido, así que una boca de agujero de gusano debe remolcarse despacio hasta un lugar lejano antes de poder cruzarla.
Esta página explica primero cómo desbloquear el final y luego las condiciones reales de un agujero de gusano y un episodio curioso de la historia de la ciencia entre Carl Sagan y Kip Thorne. Termina con investigación real sobre el espacio-tiempo y los agujeros negros y cómo se relaciona cada punto con este final.
Cómo desbloquearlo
- Pista: Un agujero de gusano solo puede conectar con lugares donde ya has estado. Entonces, ¿por qué el cielo del otro extremo te resulta tan familiar?
- Condición: Desbloquea «A través del agujero de gusano» y luego presencia el final del universo.
- Recompensa: Una carta de planeta del álbum recibe una historia extra de «después».
El final pertenece a la categoría Espacio-tiempo. El nodo «A través del agujero de gusano» significa que la boca ha sido remolcada hasta tu sonda más lejana y la garganta está a punto de abrirse. Sagan escribió una escena parecida en Contacto, pero un agujero de gusano real solo puede conectar con lugares donde ha estado tu nave.
Las condiciones reales
- Permitido por la relatividad general: Los agujeros de gusano atravesables son soluciones permitidas por la relatividad general.
- Necesita energía negativa: Este tipo de agujero de gusano requiere energía negativa.
- Las bocas deben colocarse antes: Ambas bocas deben colocarse antes a velocidad subluz, así que un agujero de gusano no te llevará al instante a un lugar donde nunca has estado.
La pista «un agujero de gusano solo puede conectar con lugares donde ya has estado» repite simplemente el tercer punto: como tú mismo llevaste la boca hasta allí, el otro extremo solo puede ser un lugar donde has estado. En cuanto a por qué el cielo del otro extremo te resulta tan familiar, el juego no da explicación científica. Es trama de ficción.
Un artículo nacido de una novela
Contacto (1985), de Sagan, cuenta que una radioastrónoma recibe de Vega una serie de señales de números primos que esconde el plano de una máquina, y la persona que la construye es enviada muy lejos. El libro tiene un trasfondo científico poco común: Sagan consultó al físico Thorne, lo que condujo directamente al artículo de 1988 sobre agujeros de gusano atravesables.
Ficción del juego, no real
Un agujero de gusano que conecte con otro universo es ficción. El nodo «A través del agujero de gusano» del juego dice que el cielo del otro extremo se parece a un lugar que ya has visto.
Investigación real relacionada
Los estudios de abajo tratan de la relatividad general, el espacio-tiempo y los agujeros negros. Son ciencia real relacionada, no una prueba de que existan los agujeros de gusano.
- El universo de Friedmann: Friedmann dedujo de la relatividad general que el universo puede expandirse o contraerse, siete años antes de que aparecieran pruebas observacionales (Friedmann, Zeitschrift für Physik, 1922).
- Relatividad especial: El tiempo y el espacio no son absolutos (Einstein, Annalen der Physik, 1905).
- El motor de curvatura: La relatividad general permite una «burbuja de curvatura» que comprime el espacio por delante y lo estira por detrás, pero necesita energía negativa que quizá no exista en la realidad (Alcubierre, Classical and Quantum Gravity, 1994). La regla del juego es que el viaje más rápido que la luz no está permitido. Este punto solo muestra que la condición de la «energía negativa» aparece una y otra vez en la relatividad general.
- Los agujeros negros se evaporan: Los efectos cuánticos hacen que los agujeros negros irradien energía lentamente, y acabarán evaporándose (Hawking, Nature, 1974).
- La sombra de un agujero negro: Radiotelescopios de todo el mundo formaron un «telescopio virtual» del tamaño de la Tierra y captaron la sombra del agujero negro del centro de la galaxia M87 (Colaboración Event Horizon Telescope, The Astrophysical Journal Letters, 2019).
- Ondas gravitacionales: Dos agujeros negros se fusionaron hace 1300 millones de años, y la humanidad por fin oyó las ondas del espacio-tiempo (Abbott et al., LIGO y Virgo, Physical Review Letters, 2016).
- El último capítulo del universo: El destino del universo dentro de billones de años y más allá: las estrellas se apagan, los protones quizá decaen y los agujeros negros acaban evaporándose (Adams y Laughlin, Reviews of Modern Physics, 1997).
¿Quieres leer los originales? Busca estos títulos
- Friedmann (1922): "Über die Krümmung des Raumes", aproximadamente «Sobre la curvatura del espacio»
- Einstein (1905): "Zur Elektrodynamik bewegter Körper", aproximadamente «Sobre la electrodinámica de los cuerpos en movimiento»
- Alcubierre (1994): "The warp drive: hyper-fast travel within general relativity"
- Hawking (1974): "Black hole explosions?"
- Event Horizon Telescope (2019): "First M87 Event Horizon Telescope Results. I. The shadow of the supermassive black hole"
- Abbott et al. (2016): "Observation of gravitational waves from a binary black hole merger"
Base real
Los agujeros de gusano atravesables son soluciones permitidas por la relatividad general, pero necesitan energía negativa; ambas bocas deben llevarse primero a su lugar a velocidad sublumínica.
A través del agujero de gusano: La boca del agujero de gusano ha sido llevada hasta la sonda más lejana, y la garganta está a punto de abrirse. Sagan escribió una escena parecida en Contacto, pero un agujero de gusano real solo puede conectar con lugares donde ha estado tu nave.
Contacto (Carl Sagan, 1985), la ciencia: Sagan consultó al físico Thorne para este libro, lo que condujo directamente al artículo de 1988 sobre agujeros de gusano atravesables.
Investigación relacionada
Estos estudios tienen relación con el tema, pero no son una prueba directa de esta página.
El universo de Friedmann: Friedmann dedujo de la relatividad general que el universo puede expandirse o contraerse, siete años antes de que hubiera pruebas observacionales.
Fuente:Friedmann, Zeitschrift für Physik 1922, "Über die Krümmung des Raumes"
Sombra de un agujero negro: Radiotelescopios de todo el mundo formaron un «telescopio virtual» del tamaño de la Tierra y fotografiaron la sombra del agujero negro del centro de M87.
Fuente:Event Horizon Telescope Collaboration, The Astrophysical Journal Letters 2019, "First M87 Event Horizon Telescope Results. I. The shadow of the supermassive black hole"
Ondas gravitacionales: Dos agujeros negros se fusionaron hace 1300 millones de años, y las ondulaciones del espacio-tiempo por fin las oyeron los humanos, con lo que se confirmó la predicción de Einstein de hacía un siglo.
Fuente:Abbott et al. (LIGO & Virgo), Physical Review Letters 2016, "Observation of gravitational waves from a binary black hole merger"
Relatividad especial: El tiempo y el espacio no son absolutos. Un empleado menor de una oficina de patentes publicó cuatro artículos que cambiaron la física en un solo año.
Fuente:Einstein, Annalen der Physik 1905, "Zur Elektrodynamik bewegter Körper"
Los agujeros negros se evaporan: Los efectos cuánticos hacen que los agujeros negros irradien energía lentamente. Los agujeros negros no son eternos y al final se evaporarán.
Fuente:Hawking, Nature 1974, "Black hole explosions?"
Motor de curvatura: La relatividad general permite una «burbuja de curvatura» que comprime el espacio por delante y lo estira por detrás, pero necesita energía negativa que quizá no exista en la realidad.
Fuente:Alcubierre, Classical and Quantum Gravity 1994, "The warp drive: hyper-fast travel within general relativity"
El último capítulo del universo: Se calculó el destino del universo a lo largo de billones de años y más allá: las estrellas se apagan, quizá los protones decaen y los agujeros negros por fin se evaporan.
Fuente:Adams & Laughlin, Reviews of Modern Physics 1997, "A dying universe: the long-term fate and evolution of astrophysical objects"
Ficción del juego (inventada)
- Un agujero de gusano que conecte con otro universo es ficción.
- Nodo "A través del agujero de gusano": las estrellas al otro lado del agujero de gusano parecen un lugar que ya has visto.
- Resumen de la novela Contacto: una radioastrónoma recibe de Vega una serie de señales de números primos que esconde el plano de una máquina. A quienes la construyen los envían muy lejos.