¿Son los agujeros de gusano aspiradoras cuánticas? - principal


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Un efecto recién propuesto haría que los agujeros de gusano sean como aspiradoras y produzcan un efecto de curvatura espacio-temporal en las cualidades cuánticas de la materia

La Relatividad General y la dinámica cuántica no se llevan demasiado bien.

Si uno tuviera que compararlas, sería como evaluar las diferencias entre una Mac y una PC, ambas son ejemplos modernos de informática bien afinada, pero son irremediablemente incompatibles entre sí. En informática no es demasiado problema, o bien se utiliza una PC o una Mac, o se compra ambos por los puntos fuertes de cada uno (y luego uno se queja de la dependencia con Microsoft). Pero en física, cuando uno trata de lograr una teoría unificada, el hecho de que la gravedad haya sido marginada del club del Modelo Estándar genera preguntas difíciles, pero que se deben hacer. Aunque hay cierta esperanza de que la unificación se logre con la Teoría de Cuerdas, la gravedad cuántica tiene un largo camino para recorrer antes de que se la pueda probar (aunque los aceleradores de partículas de alta energía, como el LHC, ayudarán en este área).

En el blog de Physics ArXiv señalaron “Los físicos han pasado poco tiempo molestándose en descubrir” cómo funciona la mecánica cuántica en espacio-tiempos curvos como los que predice la relatividad general de Einstein. Pero ahora un físico ha dado los primeros pasos e imaginó qué haría una partícula cuántica al encontrarse con una de las más famosas trampas del espacio tiempo; la boca de un agujero de gusano. ¿Y qué surgió de las ecuaciones? Otra curiosa fuerza conocida como la “fuerza anticentrífuga cuántica”.

Pero, ¿qué significa todo esto?

Rossen Dandolo, de la Universidad de Cergy-Pontoise en Francia, decidió centrarse en el agujero de gusano porque éste es el ejemplo más extremo que existe de espacio-tiempo curvado. Los agujeros de gusano se usan una y otra vez en los cuentos de ciencia ficción debido a que la teoría dice que enlazan dos sitios distintos del espacio-tiempo (y por lo tanto, forman un atajo), o incluso dos universos distintos. En este espacio-tiempo del que hablamos existe alguna posibilidad de usar los agujeros de gusano como un pasaje a través del tiempo. Aunque los agujeros de gusano suenan como algo muy divertido, en términos prácticos no serían de mucho uso sin algo de energía exótica que mantenga abierta la garganta del agujero de gusano.

Dandolo, sin embargo, no está interesado en atravesar estos agujeros en el espacio-tiempo, está interesado en descubrir cómo actúa una partícula en la cercanía de la boca de un agujero de gusano.

Comenzando con algo fundamental de la teoría cuántica, Dandolo usa el Principio de Incertidumbre de Heisenberg, que estipula que no se puede conocer el momento y posición de una partícula al mismo tiempo. Hasta ahora todo bien. Ahora, teniendo en cuenta una predicción de la Relatividad General, el agujero de gusano retorcerá el espacio-tiempo hasta el extremo, estirando el espacio alrededor del agujero. Este estiramiento del espacio-tiempo provoca incertidumbre en la posición de la partícula. Cuando se incrementa la incertidumbre de una posición, se redce la incertidumbre sobre el momento. Por lo tanto, cuanto más te acerques a la boca del agujero de gusano más decrecerá el momento y, en consecuencia, la energía de la partícula.

Esta interacción entre el estiramiento del espacio-tiempo y las propiedades cuánticas de la partícula produce algunas derivaciones sorprendentes. Si la energía de la partícula decrece cuando está próxima a caer en el agujero de gusano, éste actúa como un pozo de potencial: las partículas caerán a una posición con menos energía. Por lo tanto, es una nueva fuerza, que combina la dinámica cuántica y la relatividad general, la que actúa sobre las partículas que se acercan al agujero de gusano: una fuerza anticentrífuga.

Esto causa que los agujeros de gusano sean como aspiradoras, produciendo un efecto de curvatura espacio-temporal en las cualidades cuánticas de la materia.

La relatividad general y la dinámica cuántica podrían tener algunas relaciones más fuertes de lo que pensamos…

Fuente: Astroengine. Aportado por Eduardo J. Carletti

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