¿Cómo convertir un agujero de gusano transitable en un agujero negro?

Muchas teorías de los agujeros de gusano requieren que la "materia negativa" mantenga abierta la garganta, que es una de esas ideas que es matemáticamente plausible, pero parece desafiar las observaciones del "mundo real" (la materia negativa empujaría contra ti con la misma fuerza que tú). ejerciendo sobre él, por lo que si estuviera en un pasillo con una gran bola de materia negativa, "empujarla fuera del camino" resultaría en que lo aplastaría contra la pared con la misma cantidad de fuerza que ejerció, por ejemplo). Entonces, si aplicaste suficiente handwavium o superciencia, podrías crear un escenario plausible donde los agujeros de gusano fueran creados y mantenidos abiertos por materia negativa.

Esto es realmente importante ya que en su estado "natural" (una vez más, suponiendo que los agujeros de gusano son más que artefactos matemáticos) son extremadamente inestables. Las fuerzas gravitatorias creadas por un objeto que se mueve hacia la garganta del agujero de gusano supuestamente son suficientes para hacer que la garganta colapse y crear dos agujeros negros separados en cada "extremo" de donde estaba el agujero de gusano. No hace falta decir que el desafortunado viajero o el fotón extraviado atrapado en el agujero de gusano que se derrumba ha sido destruido por las enormes fuerzas gravitatorias desatadas, aunque lo que realmente les sucede no está claro.

Entonces (invirtiendo el estado real de las cosas en el agujero de gusano teórico), podrías imaginar un elástico muy poderoso que se mantiene abierto con un servilletero para representar la garganta del agujero de gusano. El elástico es tan poderoso que podría cerrarse en una milésima de segundo y aplastar la mayoría de las cosas atrapadas dentro de la banda que se contrae, pero el servilletero evita que lo haga. Si el servilletero tiene fallas de fabricación o se degrada con el tiempo debido a la fuerza de compresión constante, eventualmente se romperá y el elástico se cerrará. Dado que la materia negativa tiene la mayoría de los atributos de la materia normal, aparte de su extraña inversión de fuerzas, es justo suponer que la entropía eventualmente podría desgastar el anillo, al igual que la fatiga del metal puede terminar con la vida útil de una pieza de máquina o estructural sometida a grandes esfuerzos. miembro en un edificio.

En términos de ambientación de la historia, esto podría ser interesante si los agujeros de gusano no fueran creados por humanos, sino que fueran artefactos antiguos. Eones de fotones y radiación interestelar normal han pasado a través de la garganta del agujero de gusano y han causado fluctuaciones en la garganta y tensión en el anillo o anillos de materia negativa que lo mantienen abierto. Ahora tienes un tiro de dados: ¿tendrá el anillo suficiente integridad estructural para soportar la garganta del agujero de gusano cuando tu nave se acerque...?

Eso depende.

¿Cómo está estableciendo y estabilizando el agujero de gusano? ¿A qué teoría de la gravitación te suscribes? ¿Cuánto objetas a los espaguetis?

Con toda seriedad: las matemáticas que se ocupan de este tipo de cosas se prestan bien a las personas que hacen afirmaciones como "un agujero de gusano es como dos agujeros negros unidos", lo que puede ser cierto si usa un formalismo, pero no si usa otro. . Como ejemplo: la relatividad directa dice que un agujero negro formado a partir de una estrella muerta es un agujero negro. Sin argumento, solo una singularidad. Sin embargo, hay otra teoría (cuya nombre no recuerdo en este momento, puntos de bonificación para cualquiera que pueda obtenerla) que argumenta que un agujero negro natural debe causar dos deformidades en el espacio-tiempo, lo que lleva a un agujero de gusano de Schwartzchild con un garganta infinitamente estrecha.

Si lo segundo es cierto, y ensanchamos artificialmente esa garganta con un anillo de materia exótica, o bombardeamos con las partículas exóticas adecuadas para simular una presión negativa, entonces la forma más fácil de que un agujero de gusano forme un agujero negro es si se destruye el método de estabilización. o interrumpido.

Un corolario interesante de lo anterior lleva a la pregunta del espagueti: si el agujero de gusano es teóricamente atravesable, pero en realidad es pequeño, entonces vas a tener un mal día para atravesarlo sin importar lo que hagas.

Suponiendo que esté contento con la ciencia superficial y la manipulación manual (y si está trabajando con agujeros de gusano, creo que lo está), simplemente podría meter una tonelada de materia en él. Si piensa en los agujeros de gusano como esferas emparejadas, agregar un montón de materia a uno de ellos podría convertirlo de "entrada de agujero de gusano" a "agujero negro".

Mi pensamiento intuitivo sobre esto es que los agujeros de gusano tienen una pequeña entrada a través de la cual transmiten materia al otro lado. Supongamos además que cuando un objeto atraviesa el agujero de gusano, atraviesa el umbral a la velocidad de la luz, como una señal de sonido que se convierte en señal eléctrica a través de las líneas telefónicas. Esta es una regla arbitraria, pero hacer que todo pase a la misma velocidad evita estados extraños en los siguientes cálculos.

Si la pequeña entrada del agujero de gusano tiene, digamos, 1 mm de diámetro, entonces puede usar la fórmula del radio de Schwartzchild para calcular cuánta masa puede contener el agujero de gusano antes de que la luz ya no pueda escapar (6.8E23 kg, o aproximadamente 1/10 de la masa de Tierra). Si los objetos que se mueven a la velocidad de la luz no pueden escapar de la entrada, entonces es efectivamente un agujero negro.

Lo que suceda en el otro lado depende de ti. Si las fuerzas gravitatorias no pasan a través de los agujeros de gusano, entonces el otro lado es simplemente un agujero de gusano en el centro de un agujero negro. Si las fuerzas gravitatorias atraviesan los agujeros de gusano, el otro lado también se convierte en un agujero negro. Es posible que desee aumentar la masa requerida en ese caso, ya que ya no está forzando la masa en una esfera de 1 mm, la está forzando en una esfera de 1 mm + tubo de tránsito + esfera de 1 mm en el otro extremo.

Entonces, ¿cómo podría llegar a ser esto? De alguna manera necesitas meter esa cantidad de masa en el agujero de gusano. Eso podría ser un problema con una entrada de escala visible como la de 1 mm mencionada anteriormente: ¿cómo podría alguien empujar el 10% de la Tierra a través de ella? Puede arreglar esto en parte agregando tiempo de tránsito. Tal vez la materia tarde un día en transitar por el agujero de gusano. En ese caso, tienes un día completo para empujar tu objeto a escala planetaria. La otra opción es hacer que la entrada del agujero de gusano sea más pequeña, por lo que no importa tanto. Si tiene un agujero de gusano estilo "embudo", tal vez tenga una boca grande pero un pequeño cuello de botella, por lo que no es demasiado difícil encajar una gran cantidad de materia en una pequeña cantidad de tiempo.

Finalmente, si desea "desbloquear" el agujero de gusano en cualquier punto, recuerde la radiación de Hawking, lo que significa que los agujeros negros "se evaporan" con el tiempo. Si un agujero negro está justo en el borde de la masa requerida para ser un agujero negro, entonces se puede eliminar con el tiempo a través de la radiación de Hawking. Siempre puede introducir un poco de tecnología mágica que estimule la radiación de Hawking para acelerar el proceso. O incluso agregar otra entrada de agujero de gusano (¿grande?) a la red, aumentando el volumen del sistema, lo que también podría desbloquear el sistema.