"El espacio-tiempo puede estar lleno de agujeros de gusano, que son atajos a través del universo." Esta cautivadora idea, nacida de las ecuaciones de la teoría de la relatividad general de Albert Einstein, ha alimentado tanto la investigación científica como la imaginación de los entusiastas de la ciencia ficción.
Los agujeros de gusano, también conocidos como puentes de Einstein-Rosen, son túneles hipotéticos que podrían conectar puntos distantes en el espacio-tiempo. Ofrecen la tentadora posibilidad de atajos cósmicos, que podrían reducir distancias vastas e incluso permitir viajes en el tiempo. Sin embargo, su existencia y viabilidad siguen siendo objeto de intenso debate.
El concepto de agujero de gusano fue propuesto por primera vez en 1916 por el físico austriaco Ludwig Flamm. Exploró las ecuaciones de Einstein y sugirió la existencia de un "agujero blanco" como contraparte de un agujero negro. Estas estructuras podrían actuar como túneles gravitacionales, pero su estabilidad y tamaño plantean desafíos importantes.
Un obstáculo importante es la fragilidad de los agujeros de gusano. La materia ordinaria que intenta atravesarlos podría hacer que el túnel colapse debido a la atracción gravitacional. Para mantenerlos abiertos, se requeriría materia exótica con densidad de energía negativa, un tipo de materia que solo se observa en ciertos estados de la teoría cuántica de campos.
Además, se predice que los agujeros de gusano son microscópicos, con un tamaño estimado de 10^-33 centímetros, lo que los hace poco prácticos para el tránsito humano. A pesar de estas limitaciones, investigaciones recientes han explorado métodos para estabilizar estas estructuras.
En 2017, los físicos Ping Gao, Daniel Jafferis y Aron Wall propusieron un método basado en el entrelazamiento cuántico, un fenómeno que Einstein llamó famosamente "acción fantasmal a distancia". Esta teoría sugiere que el entrelazamiento podría proporcionar el ingrediente exótico necesario para mantener abiertos los agujeros de gusano, aunque solo a nivel microscópico.
Este enfoque ha inspirado nuevos estudios, como los de Juan Maldacena y Alexey Milekhin, que sugieren que la materia oscura podría desempeñar un papel crucial en la formación de agujeros de gusano más grandes, aunque estas ideas aún no están probadas. El interés en los agujeros de gusano se extiende más allá de su potencial para los viajes espaciales.
Investigaciones recientes han relacionado la formación de agujeros de gusano con el entrelazamiento cuántico y la teoría de cuerdas, ofreciendo potencialmente pistas sobre la naturaleza del espacio-tiempo y la gravedad. El físico Julian Sonner ha demostrado que el entrelazamiento de los quarks, los bloques fundamentales de la materia, podría teóricamente generar un agujero de gusano.
Este hallazgo sugiere que la gravedad, tal como la entendemos, podría ser una consecuencia emergente del entrelazamiento cuántico. Sin embargo, la posibilidad de utilizar agujeros de gusano para viajar en el tiempo o el espacio sigue siendo muy especulativa. Si bien los agujeros de gusano podrían conectar diferentes puntos en el tiempo, convertirlos en máquinas del tiempo requeriría un esfuerzo monumental.
Además, las leyes de la física probablemente prohíben el viaje humano a través de estas estructuras. Como afirmó Stephen Hsu, físico y profesor de la Universidad de Michigan, los humanos no van a hacer esto en el futuro cercano, lo que refuta las creencias pasadas sobre esta teoría.