Este documento trata sobre los horizontes de sucesos y agujeros negros. Explica que el horizonte de sucesos es una frontera imaginaria alrededor de un agujero negro más allá de la cual ni siquiera la luz puede escapar debido a la intensa gravedad. Describe los diferentes tipos de horizontes de sucesos y cómo se forman los agujeros negros a través del colapso gravitacional de estrellas masivas. También clasifica los agujeros negros según su masa y propiedades físicas y discute conceptos como

1. VictorIgnacio
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HORIZONTE DE
SUCESOS
Y AGUJEROSNEGROS
2012
VictorIgnacioBravo Parra
REMI
01/01/2012

2. Bravo
INDICE
Contenido
INDICE.................................................................................................................................... 2
Horizonte de sucesos................................................................................................................. 1
Horizonte de sucesos de un agujero negro rotativo ................................................................. 1
Horizonte de un observador acelerado ................................................................................... 2
Horizonte en el universo observable....................................................................................... 3
Horizonte de sucesos y topología............................................................................................ 4
Agujero negro........................................................................................................................... 5
Proceso de formación............................................................................................................ 6
Historia del agujero negro...................................................................................................... 7
Clasificación teórica............................................................................................................... 8
Según la masa.................................................................................................................... 8
Según sus propiedadesfísicas............................................................................................. 8
Zonas observables................................................................................................................. 9
La entropía enlos agujeros negros.........................................................................................10
Los agujeros negrosen la física actual....................................................................................10
Descubrimientos recientes ................................................................................................11
Formación de estrellas porel influjo de agujeros negros.........................................................13
Radiación de Hawkins...........................................................................................................13
Agujero blanco.........................................................................................................................14
Hipótesis varias ....................................................................................................................15
Agujero de gusano....................................................................................................................16
Origen del nombre................................................................................................................17
Tipos de agujeros de gusano .................................................................................................17
Otra clasificación:.................................................................................................................17
Agujeros de gusano de Schwarzschild ................................................................................18
Agujeros de gusano practicables.........................................................................................18
Base teórica.........................................................................................................................19
Definición.........................................................................................................................19

3. Parra
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Plausibilidad .....................................................................................................................20
Métrica de los agujeros de gusano......................................................................................20
Agujeros de gusano y viajesen el tiempo...............................................................................21
Viajes a velocidades superiores a la de la luz.......................................................................22
Índice de Imágenes
Imagen 1 agujero negro rotativo ......................................................................................................................................1
Imagen 2 agujeros negros ..................................................................................................................................................5
Imagen 3 recreación de un agujero negro .......................................................................................................................5
Imagen 4 agujero negro con masa de 10 soles...............................................................................................................7
Imagen 5 visión artística de un agujero negro ................................................................................................................9
Imagen 6 representación artística de un agujero negro con una estrella..................................................................9
Imagen 7 agujero blanco ..................................................................................................................................................14
Imagen 8 agujero de gusano............................................................................................................................................16
Imagen 9 agujero de gusano de schwarzschild ............................................................................................................18
Imagen 10 agujero de gusano practicable ....................................................................................................................19
Imagen 11 agujero de gusano y probabilidad del viaje en el tiempo .......................................................................21
Índice de ecuaciones
Ecuación 1 la métrica del espacio tiempo de un agujero negro ________________________________________ 2
Ecuación 2 cuña de rindler ________________________________________________________________________ 2
Ecuación 3 cambios en coordenadas por esta ecuación _______________________________________________ 2
Ecuación 4 inversa de la función ___________________________________________________________________ 2
Ecuación 5 nuevas coordenadas ___________________________________________________________________ 3
Ecuación 6 determinar si el horizonte de sucesos es diferente al vacio __________________________________ 3
Ecuación 7 hipersuperficie ubicada en el infinito _____________________________________________________ 4

5. VictorIgnacio
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Horizonte de sucesos
En relatividad general, el horizonte de sucesos —también llamado horizonte de eventos—
se refiere a una hipersuperficies frontera del espacio-tiempo, tal que los eventos a un lado
de ella no pueden afectar a un observador situado al otro lado. Obsérvese que esta relación
no tiene por qué ser simétrica o biyectiva, es decir, si A y B son las dos regiones del
espacio tiempo en que el horizonte de eventos divide el espacio, A puede no ser afectada
por los eventos dentro de B, pero los eventos de B generalmente sí son afectados por los
eventos en A. Por dar un ejemplo concreto, la luz emitida desde uno de los lados del
horizonte de eventos jamás podría alcanzar a un observador situado al otro lado.
Existen diversos tipos de horizontes de eventos, y estos pueden aparecer en diversas
circunstancias. Una de ellas particularmente importante sucede en presencia de agujeros
negros, aunque este no es el único tipo de horizonte de eventos posibles, existiendo además
horizontes de Cauchy, horizontes de Killing, horizontes de partícula u horizontes
cosmológicos.
Horizonte de sucesos de un agujero negro rotativo
Imagen 1 agujero negro rotativo
El horizonte de sucesos es una superficie imaginaria de forma esférica que rodea a un
agujero negro, en la cual la velocidad de escape necesaria para alejarse del mismo coincide
con la velocidad de la luz. Por ello, ninguna cosa dentro de él, incluyendo los fotones,
puede escapar debido a la atracción de un campo gravitatorio extremadamente intenso.
Las partículas del exterior que caen dentro de esta región nunca vuelven a salir, ya que para
hacerlo necesitarían una velocidad de escape superior a la de la luz y, hasta el momento, la
teoría indica que nada puede alcanzarla.

6. Bravo
Por tanto, no existe modo de observar el interior del horizonte de sucesos, ni de transmitir
información hacia el exterior. Esta es la razón por la cual los agujeros negros no tienen
características externas visibles de ningún tipo, que permitan determinar su estructura
interior o su contenido, siendo imposible establecer en qué estado se encuentra la materia
desde que rebasa el horizonte de sucesos hasta que colapsa en el centro del agujero negro.
Si cayéramos en un agujero negro, en el momento de atravesar el horizonte de sucesos no
notaríamos ningún cambio, ya que no se trata de una superficie material, sino de una
frontera imaginaria, alejada de la zona central donde se concentra la masa. La característica
peculiar de esta frontera es que representa el punto de no retorno, a partir del cual no puede
existir otro suceso más que caer hacia el interior, dando así origen al nombre de esta
superficie.
Al incluir efectos cuánticos en el horizonte de sucesos, se hace posible la emisión de
radiación por parte del agujero negro debido a las fluctuaciones del vacío que dan origen a
la llamada radiación de Hawkins.
Horizonte de un observador acelerado
Otro tipo de horizonte diferente es que es el que ve un observador uniformemente
acelerado. Para caracterizar este tipo de horizonte necesitamos introducir las coordenadas
de Rindler para el espacio-tiempo de Minkowski. Partiendo de las coordenadas cartesianas
la métrica de dicho espacio-tiempo:
𝑑𝑠2
= −𝑑𝑇2
+ 𝑑𝑋2
+ 𝑑𝑌2
+ 𝑑𝑍2
, −∞ < 𝑇,𝑋, 𝑌, 𝑍 < ∞
Ecuación 1 la métrica del espacio tiempo de un agujero negro
Consideremos ahora la región conocida como "cuña de Rindler", dada por el conjunto de
puntos que verifican:
ℛ𝑅𝑖𝑛𝑑 = {(𝑇, 𝑋, 𝑌, 𝑍) ∈ ℝ4
|0 < 𝑋 < ∞, −𝑋 < 𝑇 < 𝑋
Ecuación 2 cuña de rindler
Y definamos sobre ella un cambio de coordenadas dado por:
𝑡 = arctanh(
𝑇
𝑋
) , 𝜒 = √𝑋2 − 𝑇2, 𝑦 = 𝑌, 𝑧 = 𝑍
Ecuación 3 cambios en coordenadas por esta ecuación
Cuya transformación inversa viene dada por:
𝑇 = 𝑥 𝑠𝑖𝑛ℎ(𝑡), 𝑋 = 𝑥 cosh(𝑡) , 𝑌 = 𝑦, 𝑍 = 𝑧
Ecuación 4 inversa de la función

7. Parra
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Usando estas coordenadas la cuña de Rindler del espacio de Minkowski tiene una métrica
expresada en las nuevas coordenadas dada por la expresión:
𝑑𝑠2
= −𝑥2
𝑑𝑡2
+ 𝑑𝑥2
+ 𝑑𝑦2
+ 𝑑𝑧2
, 0 < 𝑥 < ∞,−< 𝑡, 𝑦, 𝑧 < ∞
Ecuación 5 nuevas coordenadas
Esta métrica tiene una singularidad aparente en , donde el tensor expresado en las
coordenadas de Rindler tiene un determinante que se anula. Esto sucede porque en
la aceleración asociada al observador se hace infinita. En estas coordenadas el horizonte de
Rindler es precisamente la frontera de la cuña de Rindler. Es interesante que pueda
demostrarse que este horizonte es análogo en muchos aspectos al horizonte de eventos de
un agujero negro.
Horizonte en el universo observable
El límite del universo observable es una hipersuperficies que constituye la barrera de lo que
puede ser observado en cada instante de tiempo, más allá existirían partículas cuya luz
todavía no ha tenido tiempo de alcanzarnos, debido a que la edad del universo es finita (ver
Big Bang). Todo suceso actual o pasado situado tras el horizonte de eventos, no forma parte
del universo observable actual (aunque puede ser visible en el futuro cuando las señales
luminosas procedentes de ellos alcancen nuestra posición futura).
La forma en que este horizonte del universo observable cambia según la naturaleza de la
expansión del universo. Si la expansión tiene ciertas características, que no serán nunca
observables, por ejemplo, sin importar cuánto tiempo transcurra (eso pasa en cierto tipo de
expansión acelerada, por ejemplo). La frontera pasada de los eventos que nunca podrán ser
observados es propiamente un horizonte de sucesos llamado horizonte de sucesos de
partícula.
El criterio para determinar si el horizonte de sucesos del universo es diferente del vacío es
el siguiente, defínase una distancia comóvil mediante la expresión:
𝑑𝐸 = ∫
𝑐
𝑎(𝑡)
𝑑𝑡
∞
𝑡0
Ecuación 6 determinar si el horizonte de sucesos es diferente al vacio
En esta ecuación, a(t) es el factor de escala, c es la velocidad de la luz y t0 es la edad actual
del universo. Si , es decir, los puntos arbitrariamente lejanos pueden ser
observados, entonces el horizonte de sucesos es vacío. Si entonces existirá un
horizonte de sucesos.
Ejemplos de modelos cosmológicos sin horizonte de sucesos son los modelos de universos
dominados por materia o por radiación. Un ejemplo de modelo cosmológico con horizonte

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de sucesos es un universo dominado por la constante cosmológica, como por ejemplo un
Universo de De Sitter.
Horizonte de sucesos y topología
El estudio de la causalidad en relatividad general se lleva a cabo siguiendo un enfoque
topológico, así un horizonte de eventos futuro o pasado puede caracterizarse como el
conjunto de puntos de la clausura topológica del dominio de dependencia de una
hipersuperficies lumínica situada en el "infinito" que no pertenecen al pasado o futuro
cronológico de dicho dominio. Conviene aclarar que cuando se dice que una
hipersuperficies está ubicada en el "infinito" se quiere decir que está situada sobre los
puntos del diagrama conforme de Penrose que representa el espacio-tiempo, en signos los
horizontes de eventos pasado y futuro de una hipersuperficie lumínica
vienen dados por:
𝐻−(𝑆𝐿) = 𝐷−(𝑆𝐿)
̅̅̅̅̅̅̅̅̅− 𝐼+
(𝐷−(𝑆𝐿)) 𝐻+(𝑆𝐿) = 𝐷+(𝑆𝐿)
̅̅̅̅̅̅̅̅̅ − 𝐼−
(𝐷+(𝐷𝐿))
Ecuación 7 hipersuperficie ubicada en el infinito
Donde la definición de los signos que aparecen es la misma usada en glosario de
relatividad.

9. VictorIgnacio
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Agujero negro
Imagen 2 agujeros negros
El núcleo de la galaxia elíptica gigante M87, donde hay evidencia de un agujero negro
supermasivo. También se observa un potente chorro (jet) de materia eyectada por los
poderosos campos magnéticos generados por éste. Imagen tomada por el Telescopio
espacial Hubble.
Imagen 3 recreación de un agujero negro
Un agujero negro u hoyo negro es una región del espacio cuya enorme densidad, provocada
por una gran concentración de masa en su interior, genera un campo gravitatorio tal que
ninguna partícula material, ni siquiera la luz, puede escapar de ella. Sin embargo, los
agujeros negros pueden ser capaces de emitir radiación de rayos X, lo cual fue conjeturado
por Stephen Hawkins en los años 1970 y demostrado en 1976 con el descubrimiento de
Cygnus X-1.
La gravedad de un agujero negro, o «curvatura del espacio-tiempo», provoca una
singularidad envuelta por una superficie cerrada, llamada horizonte de sucesos. Esto es
previsto por las ecuaciones de campo de Einstein. El horizonte de sucesos separa la región
del agujero negro del resto del universo y es la superficie límite del espacio a partir de la

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cual ninguna partícula puede salir, incluyendo los fotones. Dicha curvatura es estudiada por
la relatividad general, la que predijo la existencia de los agujeros negros y fue su primer
indicio. En los años 70, Hawkins, Ellis y Penrose demostraron varios teoremas importantes
sobre la ocurrencia y geometría de los agujeros negros. Previamente, en 1963, Roy Kerr
había demostrado que en un espacio-tiempo de cuatro dimensiones todos los agujeros
negros debían tener una geometría cuasi-esférica determinada por tres parámetros: su masa
M, su carga eléctrica total e y su momento angular L.
Se conjetura que en el centro de la mayoría de las galaxias, entre ellas la Vía Láctea, hay
agujeros negros supermasivos. La existencia de agujeros negros está apoyada en
observaciones astronómicas, en especial a través de la emisión de rayos X por estrellas
binarias y galaxias activas.
Proceso de formación
Los agujeros negros proceden de un proceso de colapso gravitatorio que fue ampliamente
estudiado a mediados de siglo XX por diversos científicos, particularmente Robert
Oppenheimer, Roger Penrose y Stephen Hawkins entre otros. Hawkins en su libro
divulgativo de 1988 titulado en español Historia del tiempo: del Big Bang a los agujeros
negros repasa algunos de los hechos bien establecidos sobre la formación de agujeros
negros.
Dicho proceso comienza posteriormente a la muerte de una gigante roja (estrella de gran
masa), llámese muerte a la extinción total de su energía. Tras varios miles de millones de
años de vida, la fuerza gravitatoria de dicha estrella comienza a ejercer fuerza sobre sí
misma originando una masa concentrada en un pequeño volumen, convirtiéndose en una
enana blanca. En este punto dicho proceso puede proseguir hasta el colapso de dicho astro
por el auto atracción gravitatoria que termina por convertir a esta enana blanca en un
agujero negro. Este proceso acaba por reunir una fuerza de atracción tan fuerte que atrapa
hasta la luz en éste.
En palabras más simples, un agujero negro es el resultado final de la acción de la gravedad
extrema llevada hasta el límite posible. La misma gravedad que mantiene a la estrella
estable, la empieza a comprimir hasta el punto que los átomos comienzan a aplastarse. Los
electrones en órbita se acercan cada vez más al núcleo atómico y acaban fusionándose con
los protones, formando más neutrones mediante el proceso:
Ecuación 8 primera ecuacin
𝑝+
+ 𝑒+
→ 𝑛0
+ 𝑣𝑒
Por lo que este proceso comportaría la emisión de un número elevado de neutrinos. El
resultado final, una estrella de neutrones. En este punto, dependiendo de la masa de la
estrella, el plasma de neutrones dispara una reacción en cadena irreversible, la gravedad
aumenta enormemente al disminuirse la distancia que había originalmente entre los átomos.
Las partículas de neutrones implotan, aplastándose más, logrando como resultado un

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agujero negro, que es una región del espacio-tiempo limitada por el llamado horizonte de
sucesos. Los detalles de qué sucede con la materia que cae más allá de este horizonte dentro
de un agujero negro no se conocen porque para escalas pequeñas sólo una teoría cuántica
de la gravedad podría explicarlos adecuadamente, pero no existe una formulación
completamente consistente con dicha teoría.
Historia del agujero negro
Imagen 4 agujero negro con masa de 10 soles
Imagen simulada de como se vería un agujero negro con una masa de diez soles, a una
distancia de 600 kilómetros, con la vía láctea al fondo (ángulo horizontal de la abertura de
la cámara fotográfica: 90°).
El concepto de un cuerpo tan denso que ni la luz pudiese escapar de él, fue descrito en un
artículo enviado en 1783 a la Royal Society por un geólogo inglés llamado John Michell.
Por aquel entonces la teoría de Newton de gravitación y el concepto de velocidad de escape
eran muy conocidos. Michell calculó que un cuerpo con un radio 500 veces el del Sol y la
misma densidad, tendría, en su superficie, una velocidad de escape igual a la de la luz y
sería invisible. En 1796, el matemático francés Pierre-Simon Laplace explicó en las dos
primeras ediciones de su libro Exposition du Systeme du Monde la misma idea aunque, al
ganar terreno la idea de que la luz era una onda sin masa, en el siglo XIX fue descartada en
ediciones posteriores.
En 1915, Einstein desarrolló la relatividad general y demostró que la luz era influida por la
interacción gravitatoria. Unos meses después, Karl Schwarzschild encontró una solución a
las ecuaciones de Einstein, donde un cuerpo pesado absorbería la luz. Se sabe ahora que el
radio de Schwarzschild es el radio del horizonte de sucesos de un agujero negro que no
gira, pero esto no era bien entendido en aquel entonces. El propio Schwarzschild pensó que
no era más que una solución matemática, no física. En 1930, Subrahmanyan Chandrasekhar
demostró que un cuerpo con una masa crítica, (ahora conocida como límite de
Chandrasekhar) y que no emitiese radiación, colapsaría por su propia gravedad porque no
había nada que se conociera que pudiera frenarla (para dicha masa la fuerza de atracción
gravitatoria sería mayor que la proporcionada por el principio de exclusión de Pauli). Sin
embargo, Eddington se opuso a la idea de que la estrella alcanzaría un tamaño nulo, lo que
implicaría una singularidad desnuda de materia, y que debería haber algo que
inevitablemente pusiera freno al colapso, línea adoptada por la mayoría de los científicos.

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En 1939, Robert Oppenheimer predijo que una estrella masiva podría sufrir un colapso
gravitatorio y, por tanto, los agujeros negros podrían ser formados en la naturaleza. Esta
teoría no fue objeto de mucha atención hasta los años 60 porque, después de la Segunda
Guerra Mundial, se tenía más interés en lo que sucedía a escala atómica.
En 1967, Stephen Hawkins y Roger Penrose probaron que los agujeros negros son
soluciones a las ecuaciones de Einstein y que en determinados casos no se podía impedir
que se crease un agujero negro a partir de un colapso. La idea de agujero negro tomó fuerza
con los avances científicos y experimentales que llevaron al descubrimiento de los púlsares.
Poco después, en 1969, John Wheeler acuñó el término "agujero negro" durante una
reunión de cosmólogos en Nueva York, para designar lo que anteriormente se llamó
"estrella en colapso gravitatorio completo".
Clasificación teórica
Según su origen, teóricamente pueden existir al menos tres clases de agujeros negros:
Según la masa
 Agujeros negros supermasivos: con masas de varios millones de masas solares. Se
hallarían en el corazón de muchas galaxias. Se forman en el mismo proceso que da
origen a los componentes esféricos de las galaxias.
 Agujeros negros de masa estelar. Se forman cuando una estrella de masa 2,5 veces
mayor que la del Sol se convierte en supernova e implosiona. Su núcleo se
concentra en un volumen muy pequeño que cada vez se va reduciendo más. Este es
el tipo de agujeros negros postulados por primera vez dentro de la teoría de la
relatividad general.
 Micro agujeros negros. Son objetos hipotéticos, algo más pequeños que los
estelares. Si son suficientemente pequeños, pueden llegar a evaporarse en un
período relativamente corto mediante emisión de radiación de Hawkins. Este tipo de
entidades físicas es postulado en algunos enfoques de la gravedad cuántica, pero no
pueden ser generados por un proceso convencional de colapso gravitatorio, el cual
requiere masas superiores a la del Sol.
Según sus propiedades físicas
Para un agujero negro descrito por las ecuaciones de Albert Einstein, existe un teorema
denominado de sin pelos (en inglés No-hair theorem), que afirma que cualquier objeto que
sufra un colapso gravitatorio alcanza un estado estacionario como agujero negro descrito
sólo por 3 parámetros: su masa , su carga y su momento angular . Así tenemos la
siguiente clasificación para el estado final de un agujero negro:
 El agujero negro más sencillo posible es el agujero negro de Schwarzschild, que no
rota ni tiene carga.
 Si no gira pero posee carga eléctrica, se tiene el llamado agujero negro de Reissner-
Nordstrøm.

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 Un agujero negro en rotación y sin carga es un agujero negro de Kerr.
 Si además posee carga, hablamos de un agujero negro de Kerr-Newman.
Zonas observables
Imagen 5 visión artística de un agujero negro
Imagen 6 representación artística de un agujero negro con una estrella
Representación artística de un agujero negro con una estrella del compañero de cerca que se
mueve en órbita alrededor que excede su límite de Roche. La materia en que cae forma un
disco de acrecimiento, con algo de la materia que es expulsada en chorros polares
colimados altamente energéticos.
En las cercanías de un agujero negro se suele formar un disco de acrecimiento, compuesto
de materia con momento angular, carga eléctrica y masa, la que es afectada por la enorme
atracción gravitatoria del mismo, ocasionando que inexorablemente atraviese el horizonte
de sucesos y, por lo tanto, incremente el tamaño del agujero.
En cuanto a la luz que atraviesa la zona del disco, también es afectada, tal como está
previsto por la Teoría de la Relatividad. El efecto es visible desde la Tierra por la
desviación momentánea que produce en posiciones estelares conocidas, cuando los haces
de luz procedentes de las mismas transitan dicha zona.
Hasta hoy es imposible describir lo que sucede en el interior de un agujero negro; sólo se
puede imaginar, suponer y observar sus efectos sobre la materia y la energía en las zonas
externas y cercanas al horizonte de sucesos y la ergosfera.

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Uno de los efectos más controvertidos que implica la existencia de un agujero negro es su
aparente capacidad para disminuir la entropía del Universo, lo que violaría los fundamentos
de la termodinámica, ya que toda materia y energía electromagnética que atraviese dicho
horizonte de sucesos, tienen asociados un nivel de entropía. Stephen Hawkins propone en
uno de sus libros que la única forma de que no aumente la entropía sería que la información
de todo lo que atraviese el horizonte de sucesos siga existiendo de alguna forma.
Otra de las implicaciones de un agujero negro supermasivo sería la probabilidad que fuese
capaz de generar su colapso completo, convirtiéndose en una singularidad desnuda de
materia.
La entropía en los agujeros negros
Según Stephen Hawkins, en los agujeros negros se viola el segundo principio de la
termodinámica, lo que dio pie a especulaciones sobre viajes en el espacio-tiempo y agujeros
de gusano. El tema está siendo motivo de revisión; actualmente Hawkins se ha retractado
de su teoría inicial y ha admitido que la entropía de la materia se conserva en el interior de
un agujero negro. Según Hawkins, a pesar de la imposibilidad física de escape de un
agujero negro, estos pueden terminar evaporándose por la llamada radiación de Hawkins,
una fuente de rayos X que escapa del horizonte de sucesos.
El legado que entrega Hawkins en esta materia es de aquellos que, con poca frecuencia en
física, son calificados de bellos. Entrega los elementos matemáticos para comprender que
los agujeros negros tienen una entropía gravitacional intrínseca. Ello implica que la
gravedad introduce un nivel adicional de impredictibilidad por sobre la incertidumbre
cuántica. Parece, en función de la actual capacidad teórica, de observación y experimental,
como si la naturaleza asumiera decisiones al azar o, en su efecto, alejadas de leyes precisas
más generales.
La hipótesis de que los agujeros negros contienen una entropía y que, además, ésta es finita,
requiere para ser consecuente que tales agujeros emitan radiaciones térmicas, lo que al
principio parece increíble. La explicación es que la radiación emitida escapa del agujero
negro, de una región de la que el observador exterior no conoce más que su masa, su
momento angular y su carga eléctrica. Eso significa que son igualmente probables todas las
combinaciones o configuraciones de radiaciones de partículas que tengan energía, momento
angular y carga eléctrica iguales. Son muchas las posibilidades de entes, si se quiere hasta
de los más exóticos, que pueden ser emitidos por un agujero negro, pero ello corresponde a
un número reducido de configuraciones. El número mayor de configuraciones corresponde
con mucho a una emisión con un espectro que es casi térmico.
Físicos como Jacob D. Bekenstein han relacionado a los agujeros negros y su entropía con
la teoría de la información.
Los agujeros negros en la física actual

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Se explican los fenómenos físicos mediante dos teorías en cierto modo contrapuestas y
basadas en principios incompatibles: la mecánica cuántica, que explica la naturaleza de «lo
muy pequeño», donde predomina el caos y la estadística y admite casos de evolución
temporal no-determinista, y la relatividad general, que explica la naturaleza de «lo muy
pesado» y que afirma que en todo momento se puede saber con exactitud dónde está un
cuerpo, siendo esta teoría totalmente determinista. Ambas teorías están experimentalmente
confirmadas pero, al intentar explicar la naturaleza de un agujero negro, es necesario
discernir si se aplica la cuántica por ser algo muy pequeño o la relatividad por ser algo tan
pesado. Está claro que hasta que no se disponga de una física más avanzada no se
conseguirá explicar realmente la naturaleza de este fenómeno.
Descubrimientos recientes
En 1995 un equipo de investigadores de la UCLA dirigido por Andrea Ghez demostró
mediante simulación por ordenadores la posibilidad de la existencia de agujeros negros
supermasivos en el núcleo de las galaxias. Tras estos cálculos mediante el sistema de óptica
adaptativa se verificó que algo deformaba los rayos de luz emitidos desde el centro de
nuestra galaxia (la Vía Láctea). Tal deformación se debe a un invisible agujero negro
supermasivo que ha sido denominado Sgr.A (o Sagittarius A). En 2007-2008 se iniciaron
una serie de experimentos de interferometría a partir de medidas de radiotelescopios para
medir el tamaño del agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea, al que se le
calcula una masa 4'5 millones de veces mayor que la del Sol y una distancia de 26.000 años
luz (unos 255.000 billones de km respecto de la Tierra). El agujero negro supermasivo del
centro de nuestra galaxia actualmente sería poco activo ya que ha consumido gran parte de
la materia bariónica, que se encuentra en la zona de su inmediato campo gravitatorio y
emite grandes cantidades de radiación.
Por su parte, la astrofísica Feryal Özel ha explicado algunas características probables en
torno a un agujero negro: cualquier cosa, incluido el espacio vacío, que entre en la fuerza de
marea provocada por un agujero negro se aceleraría a extremada velocidad como en un
vórtice y todo el tiempo dentro del área de atracción de un agujero negro se dirigiría hacia
el mismo agujero negro.
En el presente se considera que, pese a la perspectiva destructiva que se tiene de los
agujeros negros, éstos al condensar en torno a sí materia sirven en parte a la constitución de
las galaxias y a la formación de nuevas estrellas.
En junio de 2004 astrónomos descubrieron un agujero negro súper masivo, el Q0906+6930,
en el centro de una galaxia distante a unos 12.700 millones de años luz. Esta observación
indicó una rápida creación de agujeros negros súper masivos en el Universo joven.
La formación de micro agujeros negros en los aceleradores de partículas ha sido informada,
pero no confirmada. Por ahora, no hay candidatos observados para ser agujeros negros
primordiales.
El mayor

16. Bravo
Dejando a un lado los agujeros negros supermasivos que suelen estar en el núcleo de las
galaxias y cuya masa son de millones de veces nuestro Sol, el mayor agujero negro de masa
estelar conocido hasta la fecha, se descubrió el año 2007 y fue denominado IC 10 X-1. Está
en la galaxia enana IC 10 situada en la constelación de Casiopea, a una distancia de 1,8
millones de años luz (17 billones de kilómetros) de la Tierra, con una masa de entre 24 y 33
veces la de nuestro Sol.
Posteriormente, en abril de 2008, la revista Nature publicó un estudio realizado en la
Universidad de Turku (Finlandia). Según dicho estudio, un equipo de científicos dirigido
por Mauri Valtonen descubrió un sistema binario, un blazar, llamado OJ 287, en la
constelación de Cáncer. Tal sistema parece estar constituido por un agujero negro menor
que orbita en torno a otro mayor, siendo la masa del mayor de 18.000 millones de veces la
de nuestro Sol, lo que lo convierte en el mayor agujero negro conocido. Se supone que en
cada intervalo de rotación el agujero negro menor, que tiene una masa de 100 millones de
soles, golpea la ergosfera del mayor dos veces, generándose un cuásar. Situado a 3500
millones de años luz de la Tierra, está relativamente cerca de la Tierra para ser un cuásar.
El menor
Sin contar los posibles micro agujeros negros que casi siempre son efímeros al producirse a
escalas subatómicas; macroscópicamente en abril de 2008 el equipo coordinado por Nikolai
Saposhnikov y Lev Titarchuk ha identificado el más pequeño de los agujeros negros
conocidos hasta la fecha; ha sido denominado J 1650, se ubica en la constelación Ara (o
Altar) de la Vía Láctea (la misma galaxia de la cual forma parte la Tierra). J 1650 tiene una
masa equivalente a 3,8 soles y tan solo 24 km de diámetro se habría formado por el colapso
de una estrella; tales dimensiones estaban previstas por las ecuaciones de Einstein. Se
considera que son prácticamente las dimensiones mínimas que puede tener un agujero
negro ya que una estrella que colapsara y produjera un fenómeno de menor masa se
transformaría en una estrella de neutrones. Se considera que pueden existir muchos más
agujeros negros de dimensiones semejantes.
Chorros de plasma
En abril de 2008 la revista Nature publicó un estudio realizado en la Universidad de Boston
dirigido por Alan Marscher donde explica que chorros de plasma colimados parten de
campos magnéticos ubicados cerca del borde de los agujeros negros. En zonas puntuales de
tales campos magnéticos los chorros de plasma son orientados y acelerados a velocidades
cercanas a c (velocidad de la luz), tal proceso es comparable a la aceleración de partículas
para crear una corriente de chorro (jet) en un reactor. Cuando los chorros de plasma
originados por un agujero negro son observables desde la Tierra tal tipo de agujero negro
entra en la categoría de blazar.
Que un agujero negro "emita" radiaciones parece una contradicción, sin embargo esto se
explica: todo objeto (supóngase una estrella) que es atrapado por la gravitación de un
agujero negro, antes de ser completamente "engullido", antes de pasar tras el horizonte de
sucesos, se encuentra tan fuertemente presionado por las fuerzas de marea del agujero
negro en la zona de la ergosfera que una pequeña parte de su materia sale disparada a

17. Parra
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velocidades próximas a la de la luz (como cuando se aprieta fuertemente una naranja: parte
del material de la naranja sale eyectado en forma de chorros de jugo, en el caso de los
objetos atrapados por un agujero negro, parte de su masa sale disparada centrífugamente en
forma de radiación fuera del campo gravitatorio de la singularidad).
Formación de estrellas por el influjo de agujeros negros
Nuevas estrellas podrían formarse a partir de los discos elípticos en torno a agujeros negros;
tales discos elípticos se producen por antiguas nubes de gas desintegradas previamente por
los mismos agujeros negros; las estrellas producidas por condensación o acreción de tales
discos elípticos al parecer tienen órbitas muy elípticas en torno a los agujeros negros
supermasivos.
Radiación de Hawkins
Hasta principios de 1970 se pensaba que los agujeros negros no emitían directamente
ningún tipo de materia, y su destino último era seguir creciendo por la acreción de más y
más materia. Sin embargo, una consideración de los efectos cuánticos en el horizonte de
sucesos de un agujero llevó a Hawkins a descubrir un proceso físico por el cual el agujero
podría emitir radiación. De acuerdo con el principio de incertidumbre de la mecánica
cuántica existe la posibilidad de que en el horizonte se formen pares de partícula-
antipartícula de corta duración, dado que la probabilidad de que uno de los elementos del
par caiga dentro del agujero de manera irreversible y el otro miembro del par escape, el
principio de conservación requiere que el agujero disminuya su masa para compensar la
energía que se lleva el par que escapa de los aledaños del horizonte de sucesos. Nótese que
en este proceso el par se forma estrictamente en el exterior del agujero negro, por lo que no
contradice el hecho de que ninguna partícula material puede abandonar el interior. Sin
embargo, sí existe un efecto neto de transferencia de energía del agujero negro a sus
aledaños, que es la radiación Hawkins, cuya producción no viola ningún principio físico.

18. VictorIgnacio
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Agujero blanco
Imagen 7 agujero blanco
Diagrama de Kruskal, en que se muestra la región de agujero negro (zona blanca adyacente
a la zona gris superior), la región de agujero blanco (zona blanca adyacente a la zona gris
inferior), y las dos regiones asintóticamente planas en blanco, a izquierda y derecha, las
cuales describen el campo gravitatorio en los alrededores de un cuerpo esférico.
Agujero blanco es el término propuesto para definir una solución de las ecuaciones del
campo gravitatorio de Einstein, cuya existencia se cree imposible, debido a las condiciones
tan especiales que requiere.
Se trata de una región finita del espacio-tiempo, visible como objeto celeste con una
densidad tal que deforma el espacio pero que, a diferencia del agujero negro, deja escapar
materia y energía en lugar de absorberla. De hecho ningún objeto puede permanecer en el
interior de dicha región durante un tiempo infinito. Por ello se define un agujero blanco
como el reverso temporal de un agujero negro: el agujero negro absorbe a su interior a la
materia en cambio el agujero blanco la expulsa.
Los más importantes avances en esta teoría son debidos a los trabajos independientes de los
matemáticos Ígor Nóvikov y Yuval Ne'eman en la década de 1960, basados en la solución
de Kruskal-Schwarzschild de las ecuaciones de la relatividad general.
El agujero negro de Schwarzschild es descrito como una singularidad en la cual una
geodésica puede sólo ingresar, tal tipo de agujero negro incluye dos tipos de horizonte: un
horizonte "futuro" (es decir, una región de la cual no se puede salir una vez que se ha

19. Parra
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ingresado en ella, y en la cual el tiempo -con el espacio- son curvados hacia el futuro), y un
horizonte "pasado", el horizonte pasado tiene por definición la de una región donde es
imposible la estancia y de la cual sólo se puede salir; el horizonte futuro entonces ya
correspondería a un agujero blanco
En el caso de un agujero negro de Reißner-Nordstrøm el agujero blanco pasa a ser -por
ahora siempre hipotéticamente- la "salida" de un agujero negro en otro "universo", es decir,
otra región asintóticamente plana similar a la región de la que procede un objeto emergente
por ese otro tipo de agujero. La carga eléctrica del agujero del Reissner-Nordstrøm
proporciona un mecanismo físico más razonable para construir posibles agujeros blancos.
Hipótesis varias
A diferencia de los agujeros negros para los cuales existe un proceso físico bien estudiado,
el colapso gravitatorio (que da lugar a agujeros negros cuando una estrella algo más masiva
que el sol agota su "combustible" nuclear), no hay un proceso análogo claro que lleve con
seguridad a producir agujeros blancos. Aunque se han apuntado algunas hipótesis:
 En principio se ha supuesto a los agujeros blancos como una especie de "salida" de
los agujeros negros, ambos tipos de singularidades probablemente estarían
conectadas por un agujero de gusano (notar que, como los agujeros blancos, los
agujeros de gusano aún no han sido encontrados hasta ahora); cuando se
descubrieron los quásares se supuso que estos eran los buscados agujeros blancos
pero en la actualidad tal supuesto ha sido descartado.
 Otra idea generalizada en la actualidad es que los agujeros blancos serían muy
inestables, durarían muy poco tiempo e incluso tras formarse podrían colapsar y
transformarse en agujeros negros.
 También se ha llegado a conjeturar que la singularidad inicial del big bang pudo
haber sido una especie de agujero blanco en sus momentos iníciales.

20. VictorIgnacio
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Agujero de gusano
Imagen 8 agujero de gusano
Esquema de un agujero de gusano que permite técnicamente el viaje a través del tiempo. Si
uno de los dos extremos del puente atravesado por la línea verde está en movimiento, seguir
la ruta roja y volver al punto inicial según el sentido opuesto a la ruta verde podría permitir
volver atrás en el tiempo, ya que el espacio-tiempo representado contendría curvas
temporales cerradas.
En física, un agujero de gusano, también conocido como un puente de Einstein-Rosen y en
las traducciones españolas "agujero de lombriz", es una hipotética característica topológica
de un espacio-tiempo, descrita por las ecuaciones de la relatividad general, la cual es
esencialmente un "atajo" a través del espacio y el tiempo. Un agujero de gusano tiene por lo
menos dos extremos, conectados a una única "garganta", pudiendo la materia 'desplazarse'
de un extremo a otro pasando a través de ésta. Hasta la fecha no se ha encontrado ninguna
evidencia que el espacio-tiempo conocido contenga estructuras de este tipo, por lo que en la
actualidad son sólo una posibilidad teórica.
El primer científico en advertir de la existencia de agujeros de gusanos fue Ludwig Flamm
en 1916. En este sentido la hipótesis del agujero de gusano es una actualización de la
decimonónica teoría de una cuarta dimensión espacial que suponía -por ejemplo- dado un
cuerpo toroidal en el que se podían encontrar las tres dimensiones espaciales comúnmente
perceptibles, una cuarta dimensión espacial que abreviara las distancias, y así los tiempos
de viaje. Esta noción inicial fue plasmada más científicamente en 1921 por el matemático
Hermann Weyl en conexión con sus análisis de la masa en términos de la energía de un
campo electromagnético a partir de la teoría relativista de Albert Einstein en 1916.
En la actualidad la teoría de cuerdas admite la existencia de más de 3 dimensiones
espaciales (ver hiperespacio), pero las otras dimensiones espaciales estarían contractadas o

21. Parra
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compactadas a escalas subatómicas (según la teoría de Kaluza-Klein) por lo que parece
muy difícil (diríase "imposible") aprovechar tales dimensiones espaciales "extras" para
viajes en el espacio y en el tiempo.
Origen del nombre
El término "agujero de gusano" fue introducido por el físico teórico estadounidense John
Wheeler en 1957 y proviene de la siguiente analogía, usada para explicar el fenómeno:
imagine que el universo es la cáscara de una manzana, y un gusano viaja sobre su
superficie. La distancia desde un lado de la manzana hasta el otro es igual a la mitad de la
circunferencia de la manzana si el gusano permanece sobre la superficie de ésta. Pero si en
vez de esto, cavara un agujero directamente a través de la manzana la distancia que tendría
que recorrer sería considerablemente menor, recordando la afirmación que dice "la
distancia más cercana entre dos puntos es una línea recta que los une a ambos".
Tipos de agujeros de gusano
 Los agujeros de gusano del intra-universo conectan una posición de un universo con
otra posición del mismo universo en un tiempo diferente. Un agujero de gusano
debería poder conectar posiciones distantes en el universo por plegamientos
espaciotemporales, permitiendo viajar entre ellas en menor tiempo del que tomaría
hacer el viaje a través de espacio normal.
 Los agujeros de gusano del inter-universo asocian un universo con otro diferente y
son denominados agujeros de gusano de Schwarzschild. Esto nos permite especular
si tales agujeros de gusano podrían usarse para viajar de un universo a otro paralelo.
Otra aplicación de un agujero de gusano podría ser el viaje en el tiempo. En ese
caso sería un atajo para desplazarse de un punto espaciotemporal a otro diferente.
En la teoría de cuerdas un agujero de gusano es visualizado como la conexión entre
dos D-branas, donde las bocas están asociadas a las branas y conectadas por un tubo
de flujo. Se cree que los agujeros de gusano son una parte de la espuma cuántica o
espaciotemporal.
Otra clasificación:
 Los agujeros de gusano Euclídeos, estudiados en física de partículas.
 Los agujeros de gusano de Lorentz, son principalmente estudiados en relatividad
general y en gravedad semiclásica.
o Los agujeros de gusano atravesables son un tipo especial de agujero de
gusano de Lorentz que permitiría a un humano viajar de un lado al otro del
agujero.
De momento existen teóricamente diferentes tipos de agujeros de gusanos que son
principalmente soluciones matemáticas a la cuestión:

22. Bravo
 El supuestamente formado por un agujero negro de Schwarzschild, este "agujero de
gusano de Schwarzschild" producido por un agujero negro de Schwarzschild se
considera infranqueable;
 El agujero de gusano supuestamente formado por un agujero negro de Reissner-
Nordstrøm o Kerr-Newman, resultaría franqueable pero en una sola dirección,
pudiendo contener un "agujero de gusano de Schwarzschild";
 El agujero de gusano de Lorentz posee masa negativa y se hipotetiza como
franqueable en ambas direcciones (pasado/futuro).
Agujeros de gusano de Schwarzschild
Imagen 9 agujero de gusano de schwarzschild
Los agujeros de gusano de Lorentz, conocidos como agujeros de gusano de Schwarzschild,
o puentes de Einstein-Rosen, son nexos que unen áreas de espacio que puede ser modeladas
como soluciones de vacío en las ecuaciones de campo de Einstein, por unión de un modelo
de un agujero negro y un modelo de un agujero blanco. Esta solución fue hallada por Albert
Einstein y su colega Nathan Rosen, que publicó primero el resultado en 1935. Sin embargo,
en 1962, John A. Wheeler y Robert W. Fuller publicaron un artículo demostrando que este
tipo de agujero de gusano es inestable, y se desintegraría instantáneamente tan pronto como
se formase.
Antes de que los problemas de estabilidad de los agujeros de gusano de Schwarzschild se
hiciesen evidentes, se propuso que los quásares podían ser agujeros blancos, formando así
las zonas terminales de los agujeros de gusano de este tipo, sin embargo investigaciones
más recientes descartan a los quásares como equiparables a los agujeros blancos.
Mientras los agujeros de gusano de Schwarzschild no sean atravesados, su existencia
inspiró a Kip Thorne a imaginar agujeros de gusano atravesados creados por la sujeción de
la "garganta" de un agujero de gusano de Schwarzschild abierto con materia exótica
(materia que tiene masa/energía negativa).
Agujeros de gusano practicables

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Imagen 10 agujero de gusano practicable
Imagen de un agujero de gusano practicable (que se puede atravesar) que conectaría el área
frente al instituto de física de la Universidad de Tubinga con las dunas cerca de Boulogne
sur Mer en el norte de Francia. La imagen ha sido recreada mediante un software de trazado
de rayos en 4D en una métrica de Morris-Thorne, aunque los efectos gravitatorios sobre la
longitud de onda no se han simulado.
Los agujeros de gusano atravesables de Lorentz permitirían viajar de una parte del
Universo a otra de ese mismo Universo muy deprisa o permitirían el viaje de un Universo a
otro. Los agujeros de gusano conectan dos puntos del espacio-tiempo, lo cual quiere decir
que permitirían el viaje en el tiempo así como también en espacio. La posibilidad de
agujeros de gusano atravesados en la relatividad general fue primero demostrada por Kip S.
Thorne y su graduado Mike Morris en un artículo publicado en 1988. El tipo de agujero de
gusano atravesado que ellos descubrieron, se mantenía abierto por una especie de concha
esférica de materia exótica, denominado como agujero de gusano de Morris-Thorne.
Posteriormente se han descubierto otros tipos de agujeros de gusano atravesados como
posibles soluciones en la relatividad general, como un tipo de agujero que se mantiene
abierto por cuerdas cósmicas, el cual ya fue predicho por Matt Visser en un artículo
publicado en 1989.
Base teórica
Definición
La definición topológica de agujero de gusano no es intuitiva. Se dice que en una región
compacta del espacio-tiempo existe un agujero de gusano cuando su conjunto frontera es
topológicamente trivial pero cuyo interior no es simplemente conexo. Formalizar esta idea
conduce a definiciones como la siguiente, tomada del Lorentzian Wormholes de Matt
Visser:
Si un espacio-tiempo de Lorentz contiene una región compacta Ω y si la topología de Ω es
de la forma Ω ~ R x Σ, donde Σ es una 3-variedad de topología no trivial, cuya frontera
tiene topología de la forma dΣ ~ S², y si además las hipersuperficies Σ son de tipo espacial,
entonces, la región Ω contiene un agujero de gusano intra-universal cuasi permanente.

24. Bravo
Caracterizar agujeros de gusano del inter-universo es más difícil. Por ejemplo, podemos
imaginar un universo "recién nacido" conectado a su "universo progenitor" por un
"ombligo" estrecho. Cabría considerar el ombligo como la garganta de un agujero de
gusano, por la cual el espacio-tiempo está conectado.
Plausibilidad
Se sabe que los agujeros de gusano de Lorentz son posibles dentro de la relatividad general,
pero la posibilidad física de estas soluciones es incierta. Incluso, se desconoce si la teoría
de la gravedad cuántica que se obtiene al condensar la relatividad general con la mecánica
cuántica, permitiría la existencia de estos fenómenos. La mayoría de las soluciones
conocidas de la relatividad general que permiten la existencia de agujeros de gusano
atravesados requieren la existencia de materia extraña, una sustancia teórica que tiene
densidad negativa de energía. Sin embargo, no ha sido matemáticamente probado que éste
sea un requisito absoluto para este tipo agujeros de gusano atravesados, ni ha sido
establecido que la materia exótica no pueda existir.
No se sabe aún (2012) empíricamente si existen agujeros de gusano. Una solución a las
ecuaciones de la Relatividad General (tal como la que hiciera L. Flamm) que pudiera hacer
posible la existencia de un agujero de gusano sin el requisito de una materia exótica —
sustancia teórica que poseería una densidad de energía negativa— no ha sido todavía
verificado. Muchos físicos, incluido Stephen Hawkins (con su conjetura de protección
cronológica de Hawkins) consideran que a causa de las paradojas, que un viaje en el tiempo
a través de un agujero de gusano implicaría que existiera algo fundamental en las leyes de
la física que impide tales fenómenos (ver censura cósmica).
En marzo de 2005, Amos Ori visualizó un agujero de gusano que permitía viajar en el
tiempo, sin precisar materia exótica y satisfaciendo todas las condiciones energéticas. La
estabilidad de esta solución es incierta, por lo que sigue sin estar claro si se requeriría una
precisión infinita para que se formase y permitiese el viaje en el tiempo, y también si los
efectos cuánticos protegerían la secuencia cronológica del tiempo en este caso.
Métrica de los agujeros de gusano
Las teorías sobre la métrica de los agujeros de gusano describen la geometría del espacio-
tiempo de un agujero de gusano y sirven de modelos teóricos para el viaje en el tiempo. Un
ejemplo simple de la métrica de un agujero de gusano atravesado podría ser el siguiente:
Un tipo de métrica de agujero de gusano no atravesado es la solución de Schwarzschild:

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Agujeros de gusano y viajes en el tiempo
Imagen 11 agujero de gusano y probabilidad del viaje en el tiempo
Interpretación artística de un agujero de gusano como debiera ser visto por un observador
que estuviera atravesando el horizonte de sucesos de un agujero de gusano de
Schwarzschild, el cual es similar a un agujero negro de Schwarzschild pero con la
característica de poseer en substitución de la región en que se debiera encontrar la
singularidad gravitacional (en el caso del agujero negro) un camino inestable hacia un
agujero blanco que existiría en otro universo. Esta región es inaccesible en el caso de un
agujero de gusano de Schwarzschild, en cuanto el puente entre el agujero negro y el agujero
blanco colapsaría siempre antes de que el observador tenga tiempo de atravesarlo. Véase
White Holes and Wormholes para una discusión más técnica y una animación que
representa lo que un observador podría ver cayendo en un agujero de gusano de tipo
Schwarzschild.
Un agujero de gusano podría permitir en teoría el viaje en el tiempo. Esto podría llevarse a
cabo acelerando el extremo final de un agujero de gusano a una velocidad relativamente
alta respecto de su otro extremo. La dilatación de tiempo relativista resultaría en una boca
del agujero de gusano acelerada envejeciendo más lentamente que la boca estacionaria,
visto por un observador externo, de forma parecida a lo que se observa en la paradoja de los
gemelos. Sin embargo, el tiempo pasa diferente a través del agujero de gusano respecto del
exterior, por lo que, los relojes sincronizados en cada boca permanecerán sincronizados
para alguien viajando a través del agujero de gusano, sin importar cuánto se muevan las
bocas. Esto quiere decir que cualquier cosa que entre por la boca acelerada del agujero de
gusano podría salir por la boca estacionaria en un punto temporal anterior al de su entrada
si la dilatación de tiempo ha sido suficiente.
Por ejemplo, supongamos que dos relojes en ambas bocas muestran el año 2000 antes de
acelerar una de las bocas y, tras acelerar una de las bocas hasta velocidades cercanas a la de

26. Bravo
la luz, juntamos ambas bocas cuando en la boca acelerada el reloj marca el año 2010 y en la
boca estacionaria marca el año 2005. De esta forma, un viajero que entrara por la boca
acelerada en este momento saldría por la boca estacionaria cuando su reloj también marcara
el año 2005, en la misma región del espacio pero cinco años en el pasado. Tal
configuración de agujeros de gusano permitiría a una partícula de la Línea de universo del
espacio-tiempo formar un circuito espacio-temporal cerrado, conocido como curva cerrada
de tipo tiempo. El curso a través de un agujero de gusano a través de una curva cerrada de
tipo tiempo hace que un agujero de gusano tenga características de hueco temporal.
Se considera que es prácticamente imposible convertir a un agujero de gusano en una
"máquina del tiempo" de este modo. Algunos análisis usando aproximaciones semiclásicas
que incorporan efectos cuánticos en la relatividad general señalan que una
retroalimentación de partículas virtuales circularían a través del agujero de gusano con una
intensidad en continuo aumento, destruyéndolo antes de que cualquier información pudiera
atravesarlo, de acuerdo con lo que postula la conjetura de protección cronológica. Esto ha
sido puesto en duda, sugiriendo que la radiación se dispersaría después de viajar a través
del agujero de gusano, impidiendo así su acumulación infinita. Kip S. Thorne mantiene un
debate al respecto en su libro Agujeros negros y tiempo curvo (Black Holes and Time
Warps). También se ha descrito el denominado Anillo Romano, una configuración formada
por más de un agujero de gusano. Este anillo parece permitir una línea de tiempo cerrado
con agujeros de gusano estables cuando es analizado bajo el prisma de la gravedad
semiclásica, pero sin una teoría completa de la gravedad cuántica aún no se puede saber si
dicha aproximación semiclásica es aplicable en este caso.
Viajes a velocidades superiores a la de la luz
La relatividad especial sólo tiene aplicación localmente. Los agujeros de gusano — si en
efecto existiesen— permitirían teóricamente el viaje superluminal (más rápido que la luz)
asegurando que la velocidad de la luz no es excedida localmente en ningún momento. Al
viajar a través de un agujero de gusano, las velocidades son subluminales (por debajo de la
velocidad de la luz). Si dos puntos están conectados por un agujero de gusano, el tiempo
que se tarda en atravesarlo sería menor que el tiempo que tarda un rayo de luz en hacer el
viaje por el exterior del agujero de gusano. Sin embargo, un rayo de luz viajando a través
del agujero de gusano siempre alcanzaría al viajero. A modo de analogía, rodear una
montaña por el costado hasta el lado opuesto a la máxima velocidad puede tomar más
tiempo que cruzar por debajo de la montaña a través de un túnel a menor velocidad, ya que
el recorrido es más corto.
Subatómicamente se hipotetiza la existencia de una espuma cuántica o de una espuma de
espacio-tiempo, avanzando con la conjetura, se hipotetiza la posibilidad de existencia de
agujeros de gusano en la misma, aunque si estos existieran serían altamente inestables y
solo se podrían estabilizar invirtiendo enormes cantidades de energía (por ejemplo con
aceleradores de partículas gigantescos que puedan crear un plasma de quarks-gluones).
Referencias

27. Parra
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1. http://www.physics.hku.hk/~astro/harko_science.html
2. * Hawking,S.W. & Ellis,G.F. R.: The Large Scale Structureof Space-time,Cambridge,
Cambridge UniversityPress,1973, ISBN 0-521-09906-4.
1. * Hawking,S.:A Brief History of Time, London,BantamBooks,1988, ISBN 0-553-
17698-6.
2. «Radio interferometry measurestheblackhole atthe Milky Way's center». physics
today 61 (11).2008. pp.14-18.
3. BBC News(ed.):«Labfireball 'maybe blackhole'» (17de marzo de 2005).
Consultadoel 25 de marzo.
4. Massive Black Hole SmashesRecord (Harvard-SmithsonianCenterfor
Astrophysics)
5. Huge black hole tipsthe scales (BBCNews,10 de enerode 2008)