EL ESPACIO-TIEMPO DE SCHWARZSCHILD: HOYOS ETERNOS Y HOYOS BLANCOS
La solución de Schwarzschild describe el espacio-tiempo en la región alrededor de una esfera masiva, siendo el radio de dicha esfera completamente arbitrario. La solución matemática encontrada por Schwarzschild es valida aun si se supone que el radio de la esfera masiva ha sido cero en todo tiempo, o, en otras palabras, si toda la masa ha estado concentrada eternamente en una singularidad. En este caso, la estructura del espacio-tiempo es relativamente simple: un horizonte, dentro del cual esta una singularidad, y fuera de el, a lo lejos, el espacio que tiende a ser plano. Hay que precisar que un objeto así no es el que se forma por el colapso de un cuerpo masivo; por el contario, tiene que haber existido desde un pasado infinito, y seguir existiendo tal cual durante una eternidad. Por esta razón, es más apropiado llamarlo un hoyo eterno. A diferencia de los hoyos negros que se forman por el colapso de la materia, lo cual es un proceso físico perfectamente comprensible, los hoyos eternos son soluciones matemáticas de las ecuación de Einstein cuya realidad es discutible. Sin embargo, la estructura del espacio-tiempo asociada a un hoyo eterno es sumamente interesante y vale la pena estudiarla con cierto detalle. Después de todo, la existencia de los hoyos eternos no esta excluida a priori y podría representar, en una primera aproximación, alguna propiedad misteriosa del espacio-tiempo.
Consideremos, para empezar, la superficie de simultaneidad asociada al tiempo de un observador lejano del hoyo eterno. A diferencia del hoyo negro, no hay una región correspondiente al interior de una esfera masiva, sino que la superficie de simultaneidad toma la forma que se muestra en la figura 34. Lo mas notable de esta estructura es que el espacio-tiempo posee dos regiones que se vuelven planas a lo lejos, de modo tal que posee dos universos, conectados entre si a través del hoyo eterno. Esta extraña estructura del espacio-tiempo fue descubierta por Einstein y su colaborador Nathan Rosen en los años veinte, y ha generado un gran número de especulaciones. Se ha sugerido que podrían existir universos paralelos, que se conectarían entre si a través del llamado puente de Einstein-Rosen. Mas aun, John A. Wheeler ha sugerido que los dos universos paralelos podrían ser, en realidad, uno solo (tal como se muestra en la figura 35), en cuyo caso el puente de Einstein-Rosen unirá dos regiones cercanas del espacio: más que un puente se tendría lo que Wheeler llamo un hoyo de gusano.
Todo intento de pasar de un universo a otro a través del puente de Einstein-Rosen o de un hoyo de gusano está condenado al fracaso. Solo una partícula que viaje más rápido que la luz lograría penetrar al hoyo eterno, evitar la singularidad y salir en el otro universo. Algunos astrónomos han sugerido que los misteriosos cuásares son hoyos blancos funcionando como fuentes cósmicas de materia. Quizás nuestro universo está lleno de hoyos blancos y las galaxias se han generado a partir de estos.
La implicación de fondo es que, a diferencia de los hoyos negros, tales construcciones teóricas son soluciones inestables de las ecuaciones de Einstein, en el mismo sentido en que una canica en equilibrio sobre la punta de un alfiler representa una solución inestable de las ecuaciones de la mecánica clásica.
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