¿Hasta dónde se puede deformar, torcer y tirar del espacio-tiempo?

En la historia que estoy escribiendo, una antigua civilización vagaba por el grupo local, viajando de galaxia en galaxia con facilidad. Miles de milenios después de su desaparición, la humanidad tropieza con la última ruina restante de su "red a través de las estrellas": una mega estructura interdimensional conocida simplemente como "el puente".

Situado entre la Vía Láctea y Andrómeda, el puente consta de 2 partes principales. En ambos extremos del puente (uno que orbita alrededor de Proxima Centauri, el otro alrededor de un sistema trinario estelar/agujero negro llamado Resurrect), hay una estructura masiva en forma de anillo conocida como puerta. Cuando se abra el puente, ambas puertas consumirán la energía de su estrella anfitriona para abrir un agujero negro en sus centros.

Estos agujeros negros luego se extenderían a través de un subespacio dimensional, conocido como espacio de escala, para llegar a una estación de retransmisión en forma de tubo conocida como "El Nexo". Aquí ambas singularidades se estiran en forma de anillo y se colocan una encima de la otra; creando un túnel que convierte los dos agujeros negros en un agujero de gusano gigante. A partir de ahí, una nave podría simplemente viajar a través de una puerta, atravesar el Nexo y emerger al otro lado ileso en cuestión de minutos.

Sin embargo, para hacerlo lo más realista posible , me preguntaba si el puente realmente podría funcionar. Específicamente:

  • si dos áreas del espacio-tiempo podrían estabilizarse y conectarse entre sí
  • si el espacio-tiempo podría manipularse para acelerar y desacelerar una nave espacial a través de la gravedad (para que no tenga que quemarse para estabilizar su órbita una vez que llegue a la otra puerta)
  • Si un agujero de gusano como este fuera lo suficientemente seguro para atravesarlo. es decir, no terminarían espaguetizados, incinerados, repentina y abruptamente desvanecidos en el aire. y/o borrado accidentalmente de la existencia.

‡(Necesito usar una licencia poética en el espacio a escala, se relaciona profundamente con la historia principal del libro)

Es posible que desee leer "la ciencia de interestelar", un libro que explica toda la ciencia que aparece en la película interestelar, incluido el agujero de gusano. También tiene mucha información sobre los agujeros negros que también parecen aparecer en su libro.
Los agujeros de gusano deberían ser un buen punto de partida.
Esto suena como una versión complicada y dominada de un puente de Einstein-Rosen. Los detalles sobre los cuales se pueden encontrar aquí en.wikipedia.org/wiki/Wormhole Hay formas más simples y menos abrumadoras de hacer conceptualmente lo que quieres.
En realidad, la descripción suena mucho a lago, un portal estelar gigante.
@celtschk estaba pensando lo mismo mientras lo leía
Si está buscando un enlace de megaestructuras en el "Anillo" de Stephen Baxter, donde los Xeelee construyen un dispositivo (¿a partir de una cuerda cósmica? ¿No puedo recordarlo) que es más grande que el Grupo local de galaxias para separar SpaceTime y salir de este universo .
"Cuando se abra el puente, ambas puertas consumirán la energía de su estrella anfitriona para abrir un agujero negro en sus centros". Si hubiera suficiente masa/energía en las estrellas para formar agujeros negros, ¿no existirían ya como agujeros negros de forma espontánea?
@slomobile: Cuando una gran estrella colapsa en un agujero negro al final de su vida, parte (en realidad, mucha) de la masa/energía de la estrella es expulsada al espacio (ese proceso se conoce como supernova). Por lo tanto, el agujero negro resultante tiene menos masa/energía que la estrella que tenía antes de convertirse en supernova. Dado que esas estrellas vivieron bastante tiempo antes de colapsar, la respuesta a su pregunta es claramente "no". Lo que hace un agujero negro no es la masa/energía, sino la densidad.
Eche un vistazo al complemento multijugador KSP, maneja algunos de estos problemas sobre los que está preguntando.

Respuestas (3)

Esto suena como una versión complicada y dominada de un puente de Einstein-Rosen. Detalles sobre los cuales se pueden encontrar aquí . Hay formas más simples y menos abrumadoras de hacer conceptualmente lo que quieres.

Se recomienda un agujero de gusano de Ellis con gravedad de Gauss-Bonnett, que para sus propósitos ubicará en el espacio a escala, ya que permitirá que el agujero de gusano viaje sin temor a la espaguetización. También elimina la necesidad de materia exótica para mantener abierto el agujero de gusano.

El concepto de estirar dos agujeros negros para formar un agujero de gusano gigante está demasiado lleno de incógnitas para saber si es conceptualmente factible o no. Podría pasar la prueba de ser simplemente una pieza de charla científica que suena lo suficientemente científico como para proporcionar toda la racionalización que el lector promedio necesita para aceptar el concepto. Pero si los dos agujeros negros originales rotaran, su combinación, en un solo agujero negro, podría formar un gran agujero negro de Kerr que podría atravesarse.

Hay dos problemas con los agujeros negros. Uno, una vez que hayas formado uno, cómo deshacerte de él. Dos, los agujeros negros son tan ciencia ficción de los 80. Básicamente manténgase alejado de los agujeros negros y opte por los agujeros de gusano puro y simple.

En realidad, no estoy seguro de que necesite materia exótica para mantenerlo abierto. En el nexo, las dos singularidades se encontrarían dentro de su centro, para que la gravedad pudiera manipularlas desde el exterior . Además, no se supone que el puente se cierre una vez que se activa. Después de su construcción, está diseñado para permanecer abierto para que pueda convertirse en una ruta entre la Vía Láctea y Andrómeda (muy parecido a un puente real sobre un río).
La materia exótica es la forma reconocida de mantener abiertos los agujeros de gusano Thorne-Morris. Lo bueno de los agujeros de gusano de Ellis es que no los necesitan. Efectivamente, lo que ha diseñado es un agujero negro porque eso es lo que obtiene cuando se combinan dos BH. Viajar a través de un agujero de gusano es concebible, viajar a través de un BH no lo es. Veo lo que crees que quieres construir, el problema es que tienes algo más en su lugar.

Estás hablando de un agujero de gusano estable, que es un gran tropo de los viajes espaciales en la ciencia ficción.

Se puede encontrar en Deep Space 9, el videojuego Mass Effect (que presenta tecnología antigua reutilizada) y Stargate.

Su pregunta es: ¿hasta dónde se puede deformar, torcer y tirar del espacio-tiempo? Y el resto de las preguntas tienen que ver con la probabilidad de que dada la ciencia que conocemos. Dado eso, la respuesta es no, pero, enmarcado de la forma en que lo ha hecho, puede funcionar, pero los científicos realmente no saben POR QUÉ porque se tomó prestado de una civilización mucho más avanzada.

Esto suena mucho más como un comentario que como una respuesta real, ¿no es así?
Era demasiado largo para un comentario, de lo contrario lo habría sido.

Como parte del universo ficticio, estás suponiendo que es posible. Es decir, puede ser el caso real que la topología del espacio-tiempo sea estrictamente conservadora, lo que significa que es imposible crear cualquier tipo de agujero de gusano que sea visto por la mayor parte del universo. Cualquier singularidad está oculta detrás de un horizonte de eventos y, a menos que se cree primero un agujero negro, simplemente no se puede romper el espacio.

Entonces, la respuesta 0 es que "lo haces así" para el universo de tu historia. Ahora solo es cuestión de cuánto quieras explicarlo.

Al igual que la magia, te encuentras con menos problemas si no se le dan detalles a la audiencia de lo que hay debajo del capó. Todo lo que diga puede demostrarse que es incorrecto y bien conocido por futuros lectores. Llegar a un universo diferente completamente autoconsistente está más allá de nuestra capacidad.

Entonces, «si dos áreas del espacio-tiempo podrían estabilizarse y conectarse entre sí» es por el imparativo narrativo.

«si el espacio-tiempo podría manipularse para acelerar y desacelerar una nave espacial a través de la gravedad» un impulso por gravedad es un tema diferente . Un impulso sin reacción está fuertemente en contra de los principios fundamentales de la física. Pero si estás doblando el espacio-tiempo, puedes darte un chapuzón justo delante de la nave y caer hacia ella.

Aunque la tecnología es diferente. La construcción de una puerta de enlace es un proceso externo que produce los extremos de la puerta. ¡Deformar el espacio frente a la nave requiere equipo portátil que opere en un área fuera del mecanismo!

¿Por qué necesitas unidades de gravedad para saltar a través de un agujero de gusano? Cualquier movimiento normal servirá. Puedes instalar un teleférico o anillos magnéticos o una acera móvil como las que ves en los aeropuertos.

«lo suficientemente seguro para atravesar» sí, si los puntos de empalme son esferas, simplemente debe hacerlo lo suficientemente grande para que no sienta las mareas al moverse a través de la región distorsionada en los bordes.

Los artículos científicos reales actuales sobre los agujeros de gusano indican que se requiere energía negativa para mantenerlos abiertos. Básicamente, tome lo que se "entiende" sobre la física actual y cúbralo con la tecnología de la civilización avanzada o cambios o extensiones deliberados a la física del universo de su historia.