¿Qué es un agujero de gusano?

Los agujeros de gusano fueron descritos por primera vez por los físicos Albert Einstein y Nathan Rosen, de ahí que inicialmente se bautizaran como puentes de Einstein-Rosen.

Según ellos, se trataría de puentes en el espacio-tiempo, que permitirían establecer un atajo entre dos puntos alejados del universo. Si visualizamos el espacio-tiempo como un folio con varios dobleces, estos puentes serían un agujero que atraviesa ese folio de arriba a abajo. De ese modo, para desplazarnos no tendríamos que recorrer todos sus pliegues.

Desde que se describió por primera vez, se ha postulado que la forma más probable de que se pudiese originar un agujero de gusano en el universo sería por la unión de dos agujeros negros. Nada puede escapar de un agujero negro, ni siquiera la luz. Sin embargo, si se unen dos, como si fuesen dos embudos unidos por sus partes más estrechas para dar lugar a una especie de diábolo, la situación sería diferente. En ese caso, quizás sí que se podría hacer pasar un mensaje de un extremo a otro.

Primeros intentos

Dado que esto es imposible de hacer directamente en el universo, sí que se ha intentado simular agujeros de gusano con ordenadores. En 2019, de hecho, se llevó a cabo una investigación en la que, por primera vez, se lograba hacer pasar un mensaje por una simulación de un agujero de gusano.

Se comprobó que había dos problemas. Por un lado, que solo se podían pasar unos pocos bits de información. Y, por otro, que el traspaso del mensaje alteraría los agujeros negros que forman el puente. Así, uno aumentaría su masa y otro la disminuiría. Aun así, fue un buen comienzo, con el que esta vez se ha ido más allá.

Los autores del trabajo que se acaba de publicar en Nature han llevado a cabo una simulación cuántica con un procesador Google Sycamore. Este es un procesador tan eficaz que, según Google, puede realizar en 200 segundos la tarea que una supercomputadora de última generación realizaría en 10.000 años. No cabe duda de que ha sido una herramienta esencial, por lo tanto.

Con él, han podido realizar el equivalente holográfico de la unión de dos agujeros negros como si se tratase de un entrelazamiento cuántico. Este es uno de los mecanismos básicos de la mecánica cuántica, por el cual un conjunto de partículas entrelazadas no pueden definirse como partículas individuales con estados definidos, sino como un sistema con una única función de onda. 

Por lo tanto, han usado la mecánica cuántica para describir un fenómeno que se sustenta en la teoría de la relatividad general. Lo grande, descrito mediante lo pequeño: uno de los grandes dilemas de la física.

Solo eso ya es un gran hito. Sin embargo, lo es aún más el hecho de que hayan logrado pasar un mensaje de unos pocos bits a través del agujero negro generado. Y sin necesidad de romper el espacio-tiempo ni alterar los agujeros negros que lo forman. De momento ha sido un paso muy pequeño, no podemos pensar en viajar en el tiempo o realizar excursiones a otros mundos. Aunque es un buen comienzo, eso se lo dejamos aún a la ciencia ficción.

Agujeros de gusano en el cine

Aunque no se describan necesariamente como agujeros de gusano, el cine lleva años empleándolos para realizar viajes en el tiempo o a otros mundos. Uno de los casos más conocidos es el de Interstellar. Para realizar esta película, Cristopher Nolan contó con el asesoramiento del premio Nobel Kip Thorne, quien usó un agujero de gusano como ayuda para que el protagonista pudiese enviar un mensaje a un momento concreto del pasado de su hija pequeña.

Pero también hay más ejemplos. Por ejemplo, en la saga de Thor, la Tierra se une con Asgard a través de un arcoíris, tal y como describen las leyendas nórdicas. Sin embargo, la científica Jane Foster llega a describirlo como un puente de Einstein-Rosen. Un agujero de gusano, en efecto.

Y también hay agujeros de gusano artificiales en el cine. Aunque recreados con bastante más ficción que en la vida real. Por ejemplo, en Déjà vu, de Tony Scott, se construye un puente a través del espacio-tiempo para viajar a cuatro días antes y mantener bajo control al responsable de un atentado terrorista. En su caso envían mucho más que unos pocos bits, pero para eso está la magia del cine.

Lo que se ha logrado ahora quizás pueda parecer menos fascinante a bote pronto, pero en realidad lo es muchísimo más. Básicamente porque es verdad.