Sociedad

Teletransportarse y viajar en el tiempo a través de agujeros de gusano, una esperanza matemática

Hay una diferencia entre las matemáticas y la realidad, pero si están en lo cierto, podría ser que existieran los agujeros de gusano.

Representación artística de un supuesto agujero de gusano
Representación artística de un supuesto agujero de gusanoGenty de PixabayCreative Commons

La ciencia ficción nos ha hecho imaginar con un sinfín de fantasías que la verdadera ciencia se ha encargado de desmontar. Entre ellas establecen un equilibrio casi perfecto de creación y destrucción, permitiéndonos soñar, pero con los pies en la tierra. Sin embargo, de vez en cuando ese equilibrio se rompe y alguna de las ideas de la ciencia ficción pierde su segundo nombre, pasando a ser tan solo ciencia. Ejemplo de ello son el submarino, los satélites, los antidepresivos, la bomba atómica…

Estos ejemplos son parte de la esperanza que nos lleva a perseguir las ideas más peregrinas. A tratar de conciliar las invenciones más lisérgicas de la ciencia ficción con la verdadera ciencia. Sin embargo, ideas como la teletransportación, requieren de algo más para que los científicos puedan tomarlas en serio y trabajar con ellas. Hace falta un segundo tipo de esperanza que a veces confundimos con la evidencia: la “esperanza matemática”. Ese momento en que conseguimos modelar un sistema puramente teórico para que nos de la respuesta que buscamos, y nos diga que (para las condiciones que hemos definido) las matemáticas, la física y nuestro conocimiento sobre el universo no se oponen a que la fantasía se funda con la realidad y que cosas como el viaje en el tiempo sean posibles. Y aunque estamos lejos de demostrar que existan agujeros de gusano y que estos permitan viajar en el tiempo y teletransportarnos, dos recientes artículos acaban de insuflar algo de “esperanza matemática” a nuestra búsqueda.

Agujeros de gusano

No todos los científicos parecen estar de acuerdo respecto a cómo se debe hacer la ciencia. Algunos sostienen que solo hemos de considerar aquello que podemos comprobar empíricamente, en la práctica, tomando medidas ya sean directas o indirectas de lo que estamos estudiando. Otros, plantean que existe una segunda vía igual de válida en la cual podemos tomar los conocimientos que ya tenemos y, sin atender al mundo que nos rodea, comenzar a deducir matemáticamente nuevas verdades sobre el universo. Evidentemente, la mayoría de los científicos toman una postura intermedia y saben hasta donde han de llevar cada una de las dos formas de obtener conocimiento, no obstante, la vía puramente racional acaba siendo muy atractiva para los grandes medios.

Es con ella con la que podemos empezar a especular a lo grande y hablar de universos paralelos, espacio-tiempo desgarrado por el verdadero vacío y otros grandes titulares. En este caso, afirmar que los agujeros de gusano existen es caer en esta vía de la deducción matemática más pura. Un agujero de gusano o puente de Einstein-Rosen se trata de un concepto estrictamente teórico que podríamos visualizar como un túnel que conecta dos puntos diferentes del espacio-tiempo. Su posible existencia se deduce tan solo de las ecuaciones de la relatividad general de Einstein o, dicho de otro modo: las matemáticas que hay tras la teoría de la relatividad general nos ofrecen, bajo unas condiciones concretas, soluciones numéricas que resultan ser traducibles a lo que entendemos como un agujero de gusano.

Se trata de una teorización que todavía no ha sido abalada por ninguna medición en el mundo real y, para que se cumpla, hemos de asumir que la teoría de la relatividad general es lo suficientemente correcta como para que no falle precisamente en este tipo de cálculos, lo cual no deja de ser un salto de fe. Sin duda, se trata de un punto sumamente interesante sobre el que trabajar, pero siempre teniendo en cuenta su naturaleza especulativa y separando bien el mundo matemático y teórico que hemos construido en nuestras representaciones científicas de lo que es la realidad.

Teletransporte y viaje en el tiempo

Habiendo deducido la posible existencia de agujeros de gusano a partir de las ecuaciones de campo de la relatividad general, era muy tentador preguntarse cómo aprovecharlos. Si realmente conectan dos puntos alejados del espacio-tiempo ¿podrían estos agujeros de gusano conciliar la ficción del teletransporte y el viaje en el tiempo con la realidad que nos rodea? Ya es todo un cliché de la ciencia ficción representar el viaje a través de un agujero de gusano tomando un folio, doblándolo por la mitad y atravesándolo con un lapicero. Ahora no tenemos que recorrer toda la cara del folio para ir de un extremo al otro, podemos simplemente cruzar el agujero y aparecer al lado contrario. Esta es la idea que subyace.

Cierto es que no sería un teletransporte instantáneo, como al que la ciencia ficción nos tiene acostumbrados. Ni siquiera desapareceríamos de un lugar para ser reconstruidos en otro. Todo sería un poco más mundano, pero podríamos salvar distancias astronómicas en cuestión de unas fracciones de segundo. Y aquí viene el otro punto, porque para hacer tal cosa deberíamos (en teoría) viajar cerca de la velocidad de la luz, lo cual, sumado al propio viaje a través del agujero, hará que para nosotros el tiempo pase mucho más lento que para un observador que nos aguarde fuera. Lo que para nosotros habría sido un viaje de apenas un segundo, para el mundo exterior podría haber durado miles de años. En cierto modo, sería un viaje en el tiempo hacia el futuro, parecido al que hacemos cada día, solo que a cámara rápida.

Así pues, parece que al menos tenemos la “esperanza matemática”, pero por desgracia no es tan fácil. Por lo que se deduce de estas mismas predicciones, los agujeros de gusano, de existir, serían muy inestables. Sus paredes tenderían a colapsar sobre sí mismas por efecto de la gravedad, cerrándose en cuestión de unas facciones de segundo en cuanto algo entrara en ellos. Una forma de estabilizarlos sería empleando energía negativa, que contrarrestara el efecto de la gravedad evitando el colapso, sin embargo, no sabemos de tal cosa como la energía negativa, es más, su existencia implicaría la de objetos con masas negativas, lo cual podría llevar a situaciones que violarían otras leyes fundamentales de la física. Bajo estas condiciones, la esperanza matemática se pierde y lo que parecía ser ciencia recupera el apelativo de “ficción”. O al menos, así era hasta ahora, porque un par de nuevos artículos parecen estar ganando terreno en esta especulación y han aportado una posible solución al problema de la inestabilidad.

Sin energía negativa

Podríamos decir que la meta de algunos científicos es encontrar una forma de estabilizar estos agujeros de gusano sin para ello tener que violar el conocimiento que tenemos sobre el funcionamiento del universo. Una de las dos propuestas ha venido de los doctores Juan Maldacena y Alexey Milekhin. No obstante, su solución requiere aceptar la existencia de una quinta dimensión (totalmente desconocida) la cual generaría la dichosa energía negativa. Como dicen los propios investigadores, esa energía negativa sí que sería coherente con nuestro limitado conocimiento del universo, pero hay que entender otro detalle.

Si bien la posible existencia de los agujeros de gusano no ha sido confirmada, le damos cierto crédito porque se deduce de una teoría a través de la cual ya hemos hecho predicciones que han resultado ser correctas. No obstante, el castillo de lógica y matemática que da cuerpo a la solución de Maldacena y Milekhin se sostiene sobre la cosmología de branas, la teoría de supercuerdas y la existencia de una quinta dimensión, las cuales son a su vez especulaciones jamás comprobadas de forma empírica y, por lo tanto, las deducciones matemáticas que hagamos a partir de ellas tienen un estatus diferente a otras que se construyan sobre teorías más robustas. Su solución es ingeniosa, brillante y fértil, pero no hemos de olvidar que es una hipótesis condicionada a otra hipótesis.

La segunda propuesta semeja más clásica y no requiere (al menos en apariencia) de hipótesis tan controvertidas como las de Maldacena y Milekhin. Concretamente, se vale de la teoría de la relatividad general, de las ecuaciones de campos electromagnéticos y de la física cuántica. Sus artífices son los doctores Jose Luis Blázquez-Salcedo, Christian Knoll, y Eugen Radu, y afirman que han conseguido encontrar una forma de estabilizar los agujeros de gusano sin recurrir a la incómoda energía negativa.

No obstante, este aporte tampoco carece de pegas. Los propios investigadores reconocen que no han tenido en cuenta la totalidad de efectos cuánticos que podrían alterar a estos agujeros de gusano, por lo que no podemos estar seguros de que su solución se comporte como debiera (ni siquiera en la teoría). Por otro lado, el tamaño de estos agujeros de gusano libres de energía negativa sería minúsculo, precisamente porque para su estabilización requerirían de partículas igual de minúsculas llamadas fermiones (que es como llamamos a los quarks, neutrinos, electrones, muones o partículas tau). Ese segundo inconveniente solo lo es para nuestra pretensión de aprovechar los agujeros de gusano en nuestro beneficio, pero queda un tercer problema. Según han reprochado Maldacena y Milekhin, la solución de Blánzquez-Salcedo, Knoll y Radu contiene algunos errores determinantes que (de ser ciertos) echarían por tierra su trabajo. No obstante, este segundo equipo no reconoce esos errores como tal, a pesar de que sí aceptan las limitaciones de su trabajo que ya hemos nombrado en las frases anteriores.

Este es el verdadero estado del arte en cuanto a agujeros de gusano, viajes en el tiempo y teletransporte: un mundo donde ni siquiera hemos alcanzado la “esperanza matemática” que, sin embargo, podría no estar tan lejos como parece. Dentro de unos meses, cuando otros expertos hayan tenido tiempo de estudiar las dos propuestas que acaban de ver la luz, tendremos una visión más cara sobre su validez. Puede que para entonces aparezcan nuestras aproximaciones más conservadoras y, por lo tanto, más plausibles. Por ahora podemos quedarnos con ese otro tipo de esperanza complemente infundada que nos da la ciencia ficción y que, independientemente de la lógica, nos susurra al oído que si tantas otras fantasías llegaron a hacerse realidad ¿por qué esta iba a ser diferente?

QUE NO TE LA CUELEN:

  • Por lo pronto no existe ninguna manera aparentemente coherente con lo que sabemos del mundo de viajar hacia atrás en el tiempo. Lo que sí es posible es viajar hacia adelante (más rápido de lo que ya lo estamos haciendo). De hecho, podemos afirmarlo con rotundidad porque no depende de la existencia de estos agujeros de gusano (que tan solo proporcionarían otra forma de hacerlo). No solo es algo deducible de una teoría tan robusta como la relatividad, sino que ha sido demostrado en la práctica y nuestros satélites, sin ir más lejos, necesitan tener sistemas de corrección en sus relojes para que estos no se atrasen respecto a los de la superficie terrestre.

REFERENCIAS (MLA):