La relatividad general y los agujeros de gusano: puertas en el espacio y el tiempo

En la relatividad general, el tejido del espacio-tiempo en ocasiones puede permitir líneas de universo que crean un curva cerrada de tipo tiempo,

que es la relatividad jerga de viaje en el tiempo. El mismo Einstein explorado estos conceptos en el desarrollo de la relatividad general, pero nunca hizo mucho progreso en ellos. En los años siguientes, se descubrieron las soluciones que permiten viajar en el tiempo.

La primera aplicación de la relatividad general a viajar en el tiempo fue por el físico escocés WJ van Stockum en 1937. Van Stockum imaginó (en forma matemática, porque así es como los físicos han pensado cosas) un infinitamente largo, extremadamente densa cilindro giratorio, como un poste de barbería infinitas. El cilindro densa realidad arrastra el espacio-tiempo con él, creando un remolino espacio-tiempo.

En la situación de Van Stockum, puede volar hasta el cilindro en una nave espacial y establecer un curso alrededor del cilindro y llegar de nuevo a un punto en el tiempo antes de que llegaras en el cilindro.

Otra teoría sobre el viaje en el tiempo fue propuesto en 1949 por el colega de Einstein, el matemático Kurt G # 246-del, que considera la situación en la que todo el espacio - todo el universo mismo - en realidad estaba girando. Usted podría preguntarse si todo está girando cómo nos gustaría alguna vez conocemos. Bueno, resulta que si el universo estuviera girando, de acuerdo con la relatividad general, entonces veríamos curva de rayos láser ligeramente a medida que se mueven a través del espacio (más allá de la lente gravitacional normal, en la gravedad curva los rayos de luz).

La solución que G # 246-del llegó al inquietante, porque permitió viajar en el tiempo. Fue posible crear un camino en un universo que gira que terminó antes de empezar. En G # 246-del universo rotativa de, el universo mismo podría funcionar como una máquina del tiempo.

Hasta ahora, los físicos no han encontrado ninguna evidencia concluyente de que nuestro universo está girando. De hecho, la evidencia apunta abrumadoramente hacia la idea de que no lo es. Pero incluso si el universo en su conjunto no gira, los objetos en que sin duda hacen.

Tomar un atajo a través del espacio y el tiempo con un agujero de gusano

En una solución llamada una Puente de Einstein-Rosen (que se muestra en la siguiente figura y más comúnmente llamado agujero de gusano), Dos puntos en el espacio-tiempo podrían estar conectados por un camino más corto. En algunos casos especiales, un agujero de gusano puede llegar a permitir viajar en el tiempo. En lugar de conectar las diferentes regiones del espacio, el agujero de gusano podría conectar las diferentes regiones de tiempo!

Suponiendo físicos podría conseguir un agujero de gusano a ser grande y lo suficientemente estable como para pasar a través (que muchos matemáticos y los físicos creen que es imposible), consideramos que es tener las siguientes características:

• Un extremo del agujero de gusano es en la Tierra.

• El otro extremo del agujero de gusano se encuentra dentro de una nave espacial, actualmente en reposo en la Tierra. El final de la nave espacial se mueve cuando la nave espacial se mueve.

• Se puede viajar a través del agujero de gusano de cualquier manera, o hablar a través de él, y ese tipo de viajes o comunicación es esencialmente instantánea.

Supongamos ahora que un par de gemelos, Maggie y Emily, está de pie en cada extremo del agujero de gusano. Maggie está al lado del agujero de gusano en la Tierra en 2010, mientras que Emily está en la nave espacial (también, por el momento, en 2010). Ella va en una pequeña excursión por unos días, viajando casi a la velocidad de la luz, pero cuando vuelva, miles de años han pasado en la Tierra debido a la dilatación del tiempo (ella está ahora en 5910).

Por el lado de Maggie del agujero de gusano (siendo 2010), han pasado sólo unos días. De hecho, los gemelos regularmente han estado discutiendo los extraños lugares que Emily ha sido testigo durante los pocos días de su viaje. Emily (en 5910) es capaz de pasar por el agujero de gusano a la ubicación de Maggie (en 2010) y, voilà # 224-, que ha viajado en el tiempo miles de años!

De hecho, ahora que Emily se ha ido a la molestia de crear el portal, Maggie (o cualquier otra persona) podría fácilmente viajar 2.010-5910 (o viceversa) con sólo pisar a través de él.

Ha habido varios escenarios viaje en el tiempo a base de agujeros de gusano desarrolladas por los físicos. De hecho, algunos físicos han demostrado que si un agujero de gusano existe, posee para permitir que los viajes en el tiempo, así como el espacio.

La superación de la inestabilidad de un agujero de gusano con energía negativa

El problema de usar los agujeros de gusano para viajar en el espacio o el tiempo es que son inherentemente inestables. Cuando una partícula entra en un agujero de gusano, crea fluctuaciones que hacen que la estructura colapse sobre sí misma. Hay teorías que un agujero de gusano podría celebrarse abierta por alguna forma de energía negativa, lo que representa un caso en el que la densidad de energía (energía por volumen) de espacio es en realidad negativa.

Bajo estas teorías, si una cantidad suficiente de energía negativa se podría emplear, podría continuar manteniendo el agujero de gusano abierto mientras que los objetos pasan a través de él. Esto sería una necesidad absoluta para ninguna de las teorías expuestas anteriormente que permiten a un agujero de gusano para convertirse en un portal del tiempo, pero los científicos carecen de una comprensión real de cómo obtener suficiente energía negativa juntos, y más pensar que es una tarea imposible.

En algunos modelos, puede ser posible relacionar la energía oscura y la energía negativa (ambos exhiben una forma de gravedad repulsiva, a pesar de que la energía oscura es una energía positiva), pero estos modelos son muy artificial. La buena noticia (si usted ve posible viajar en el tiempo como una buena noticia) es que nuestro universo parece tener la energía oscura en abundancia, aunque el problema es que parece que está distribuida de manera uniforme en todo el universo.

Tratando de encontrar alguna manera de almacenar la energía negativa y lo utilizan para mantener la estabilidad de un agujero de gusano es mucho más allá de la tecnología actual (si es aún posible en absoluto). La teoría de cuerdas puede proporcionar fuentes potenciales de energía negativa, pero incluso en estos casos, no hay garantía de agujeros de gusano estables pueden ocurrir.