Si desea enviar un mensaje a través de un agujero de gusano, es mejor que sea breve.
Bajo ciertas circunstancias, un mensaje podría pasar a través de un agujero de gusano teórico que conecta agujeros negros en diferentes universos, según encontraron los físicos en un nuevo estudio. Desafortunadamente, sus resultados muestran que solo se puede intercambiar una pequeña cantidad de información (medida en bits cuánticos o qubits).
"En nuestra configuración específica, encontramos resultados decepcionantes en el sentido de que solo es del orden de uno o dos qubits, o unos pocos bits de información, que puede enviar a través del agujero de gusano", Sam van Leuven, coautor del Un nuevo artículo y un investigador de la Universidad de Witwatersrand en Johannesburgo, le dijeron a Live Science.
Por lo general, si enviaras algo a un agujero negro, terminaría en el centro, en un punto infinitamente denso conocido como la singularidad, para nunca volver a su vida anterior. Pero si un agujero negro estuviera conectado a otro agujero negro a través de un agujero de gusano y la trayectoria del mensaje fuera correcta, teóricamente podría cruzar y salir al otro lado de ese agujero de gusano, que podría estar en un universo alternativo.
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Hacer esto requiere que ambos universos y el agujero negro conectado tengan un cierto tipo de física y geometría. Por ejemplo, el agujero de gusano transitable solo sería posible cuando el espacio-tiempo tuviera una curvatura negativa. Eso significa que puedes visualizar el espacio-tiempo como una enorme silla de montar, donde si dos criaturas intentaran caminar en caminos paralelos, en realidad se estarían alejando una de la otra.
Los científicos han sabido que, en teoría, esta configuración de universo específica permite que la información pase a través de agujeros de gusano, y previamente hicieron algunas estimaciones para determinar cuánta información podría viajar de esta manera.
"Sabemos ahora que este proceso es análogo a la teletransportación cuántica ... pero hay límites sobre la cantidad de información que se puede enviar", dijo Aron Wall, investigador del Departamento de Matemática Aplicada y Física Teórica de la Universidad de Cambridge que no era involucrado en el nuevo estudio. (En la teletransportación cuántica, la información puede enviarse casi instantáneamente a través de grandes distancias utilizando partículas que estaban enredadas cuánticamente, lo que significa que sus estados están vinculados sin importar la distancia que los separe).
En la nueva investigación, Van Leuven y sus colegas estudiaron el agujero de gusano transitable usando la geometría del espacio-tiempo como lo describe la teoría de la relatividad general de Albert Einstein. La matemática utilizada para describir el escenario se realizó en un universo bidimensional por simplicidad, pero también debería ser cierto para un universo 3D, como el nuestro.
Los resultados mostraron que solo unos pocos bits de información podían pasar a través del agujero de gusano a la vez, menos de lo que otros métodos habían encontrado. También descubrieron que enviar mensajes a través del agujero de gusano cambiaría los agujeros negros. El agujero negro emisor aumentaría en masa, y el agujero negro receptor disminuiría en masa, con cada mensaje enviado. Con el primer mensaje, el agujero negro receptor perdería aproximadamente el 30% de su masa, y en los mensajes posteriores, el agujero negro desaparecería. Además, cada mensaje posterior disminuiría de tamaño, de modo que el mensaje eventualmente no tendría información.
Van Leuven y otros científicos continúan estudiando una amplia gama de configuraciones y reglas, tanto similares como diferentes a las de nuestro propio universo, que podrían permitir la transmisión de más información. Actualmente, tales agujeros de gusano y agujeros negros conectados son completamente teóricos, pero los científicos piensan que no es del todo imposible que puedan ser creados o manipulados por algún tipo de civilización avanzada.
"Estamos tratando de encontrar generalizaciones de nuestra configuración que permitan más información, pero eso es un trabajo en progreso", dijo Van Leuven a Live Science. "Pero siempre habrá un límite. No será una cantidad infinita de información que puedas enviar sin destruir el agujero de gusano".
El estudio se publicó en línea el 29 de julio en la revista de preimpresión arXiv y se envió al Journal of High Energy Physics.
