Daniel jefferis ha aplicado la
mecánica cuántica para recuperar lo que «cae» dentro de un agujero negro en
otro entrelazado, aunque se tardaría más que recorriendo de manera tradicional
el espacio entre ambos gigantes cósmicos
Los agujeros de gusano siempre han
sido un quebradero de cabeza para los físicos: según la teoría, estos fenómenos
conectarían un agujero negro con otro, convirtiéndose en una suerte de «atajo»
a través del espacio y el tiempo. Pero en la práctica los también conocidos
como puentes de Einsten-Rosen (como fueron descritos gracias a sus
descubridores en 1935) tienen serias limitaciones: aparte de que nunca se han
encontrado evidencias de ningún agujero de gusano, se necesitaría de una
materia exótica -una entidad caracterizada por tener masa negativa y una densidad
energética también negativa- para evitar que el puente espacio-temporal se
cerrase y nos triturase al entrar. Pero ahora, Daniel Jefferis, físico en la
Universidad de Harvard, parece haber encontrado otro modo de atravesarlo.
Aunque es, obviamente, muy peligroso y, sobre todo, muy lento.
Tan lento que en realidad no merece la
pena para el sueño de los viajes interestelares, ya que tardaríamos más que en
el recorrido «al uso» de un agujero a otro. Así lo explicó durante la reunión
anual de la American Physical Society este mes de abril Jefferis, en una
ponencia en la que manifestó que si bien no tiene la aplicación de teletransportación,
sí ayuda a comprender cómo puede funcionar el universo.
Utilizar
la teleportación cuántica en agujeros negros
En concreto, lo que Jefferis y sus
colegas afirman es que al igual que ocurre con la teletransportación cuántica,
donde se saca provecho del llamado entrelazamiento cuántico -una propiedad de
las partículas subatómicas que, en una explicación simple, consiste en una
especie de «comunicación instantánea» que permite a las partículas entrelazadas
conocer, y reaccionar en tiempo real, con lo que les sucede a sus «hermanas»
entrelazadas, sin importar la distancia que las separe-, se podría hacer lo
mismo entre dos agujeros negros interconectados.
En circunstancias normales, la forma
del espacio-tiempo en la salida de un agujero de gusano hace que sea imposible
pasar. Pero una sustancia con energía negativa podría, en teoría, superar ese
obstáculo. «Si intentas atravesarlo, se colapsa demasiado rápidopara que no
puedas salir», explicó Jafferis a Live Science después de su charla. Es decir,
que aunque pudieras atravesarlo, necesitas energía negativa para salir del
agujero, o esa «materia exótica» que aún los científicos no han encontrado.
Pero, Jafferis, junto con el físico de
Harvard Ping Gao y el físico de Stanford Aron Wall, proponen utilizar los
enredos cuánticos para solucionar este problema. Es decir, aplicar la mecánica
cuántica a la teoría de la Relatividad y manipular uno de los agujeros negros
con información del otro para, en teoría, salir sanos y salvos del agujero de
gusano.
Las
bases de esta teoría
En 1935, Albert Einstein, Boris
Podolsky y Nathan Rosen publicaron un artículo en la revista Physical Review
que muestra que bajo las reglas de la mecánica cuántica las partículas se
pueden «correlacionar» entre sí, de modo que el comportamiento de una partícula
impacta directamente el comportamiento de otra.
Einstein, Podolsky y Rosen pensaron
que esto probaba que algo estaba mal con sus ideas sobre la mecánica cuántica,
porque permitiría que la información se moviera más rápido que la velocidad de
la luz entre las dos partículas -y Einsten afirmaba que no había nada más
rápido que velocidad que alcanza la luz-. Ahora, los físicos saben que el
entrelazamiento es real, y la teleportación cuántica es una parte casi
rutinaria de la investigación en física. De hecho, se ha conseguido echar un
«vistazo» dentro de un agujero negro creado dentro de una computadora cuántica.
Cómo
funciona la teleportación cuántica
La teoría de la teletransportación
cuántica parte de una idea relativamente sencilla: se «enredan» dos partículas de
luz, A y B. B se lleva a otra habitación y a A se le «golpea» con una tercera
partícula, C. Eso enredaría A y C, y rompería la conexión de A y B. Luego puede
medir el estado combinado de A y C, que es diferente de los estados originales
de A, B o C.
Con esa información A-C se podría
manipular B para saber el estado original de C sin que nadie comunicara cómo
estaba C al principio, por lo que la información ha sido «teletransportada».
Este proceso de enredo también se puede dar entre objetos grandes, tan grandes
como agujeros negros. El problema es que el «enredo perfecto» es mucho más
difícil de conseguir.
La relación entre la mecánica cuántica
y la Relatividad
En 1935, los físicos que escribían
estos documentos no tenían la menor idea de que los agujeros de gusano y el
enredo estaban conectados, afirmó Jafferis. Pero en 2013, los físicos Juan
Maldacena y Leonard Susskind publicaron un artículo en la revista «Progress in
Physics» que vinculaba las dos ideas. Argumentaban que dos agujeros negros
perfectamente enredados actuarían como un agujero de gusano entre sus dos
puntos en el espacio. Llamaron a la idea «ER = EPR», porque vinculaba el papel
de Einstein-Rosen con el de Einstein-Podolsky-Rosen.
Sin embargo, al preguntarle si
realmente podrían existir dos agujeros negros completamente enredados en el
universo, Jafferis afirmó: «No, no, ciertamente no».
Pero si, hipotéticamente, tal par
existiera, el método de Jafferis, Gao y Wall podría funcionar. Su enfoque,
publicado por primera vez en «The Journal of High Energy Physics» en diciembre
de 2017, es algo así: si lanzas a tu amigo a uno de los agujeros negros
enredados, midiendo la radiación de Hawking que sale del agujero negro, y
llevándola al agujero negro perfectamente entrelazado, se podría manipular para
que tu amigo salga de nuevo por el nuevo agujero. La pega: tendrías que ir
físicamente de un agujero a otro, por lo que sería muy lento. Sin contar con
que la teoría se basa solo en principios matemáticos que aún no han sido
demostrados empíricamente.
La investigación teórica sobre este
método de movimiento entre agujeros negros está en curso. Pero el objetivo es
se dirige más a entender la física fundamental que a realizar posibles
«rescates» de agujeros negros. Pero quién sabe si alguna civilización más avanzada
ya ha encontrado la forma de rescatar la información que cae a un agujero
negro.
Fuente: Abc.es