Como un profano que ve demasiados documentales de astronomía y física teórica, he visto la analogía de los agujeros de gusano en un trozo de papel doblado un billón de veces. Por lo general, explican que los agujeros negros pueden conectarse con otras partes del universo, pero en realidad no explican qué tendría que haber en el otro extremo para que cualquier tipo de información viaje a través de él. Cuando lo hacen, generalmente sugieren agujeros blancos, pero no estoy del todo convencido.
No tengo demasiados problemas para entender cómo se forma un agujero negro y, hasta cierto punto, cómo eso podría conducir a una distorsión del espacio-tiempo suficiente para causar el "pliegue". Pero es difícil imaginar qué causaría la formación de un agujero blanco. Incluso si existiera una masa negativa, no parece haber ninguna forma de que un objeto pueda llegar a tener una densidad negativa suficiente para convertirse en un agujero blanco, por lo que no podría haber un proceso que haga que se formen. .
Entonces, si los agujeros negros pudieran ser agujeros de gusano, no parece ser el caso de que la salida requiera la presencia de materia antes de que se forme. En todo caso, un agujero de gusano de agujero negro tendría que "perforar" un agujero blanco o algún otro tipo de salida a la existencia, en algún lugar.
Pero no parece haber nada que determine dónde se formaría esa salida, por lo que uno podría existir fuera de los límites de la materia que define los bordes del universo. Eso significaría que el universo tiene un tamaño infinito, ya que los agujeros blancos podrían (y probablemente lo harían, si su posición fuera completamente aleatoria) aparecer muy, muy lejos.
Entonces, los agujeros negros no pueden ser agujeros de gusano, el universo tiene un tamaño infinito o me estoy perdiendo algo. Hasta donde yo sé, no se ha llegado a ninguna de las dos conclusiones anteriores, entonces, ¿qué me estoy perdiendo?
El tipo de agujeros de gusano que habrás visto en los documentales no está relacionado con los agujeros negros.
La métrica de Scharzschild que describe un agujero negro contiene un agujero de gusano. Este tipo de agujero de gusano se conoce como agujero de gusano de Schwarzschild, o existe una variante llamada Puente de Einstein-Rosen, pero nada puede atravesar estos agujeros de gusano. Incluso si pudiera, tendríamos que observar durante un tiempo infinito para ver algo emerger del otro extremo.
El tipo de agujeros de gusano que probablemente hayas visto en la televisión son agujeros de gusano atravesables , y permiten que la materia pase a través de ellos. Sin embargo, probablemente no existan. No es difícil encontrar soluciones de agujeros de gusano a las ecuaciones de Einstein. Comienza con la geometría del agujero de gusano y trabaja hacia atrás para averiguar qué tensor de tensión-energía necesita para crear el agujero de gusano. El problema es que el resultado siempre es que necesitas materia negativa, es decir, materia que repele gravitacionalmente a otra materia. Se necesitaría un científico valiente para declarar absolutamente que la materia negativa no existe, pero nunca hemos visto ningún rastro de ella.
Por cierto, el universo es probablemente infinito o al menos no tiene ningún sentido considerar que tiene una ventaja. Podría ser finito pero ilimitado, como una esfera, pero si es así, la escala de longitud debe ser mucho más grande que el universo observable porque el universo observable es plano dentro del error experimental.
Los agujeros negros giratorios y cargados pueden actuar como enlaces entre diferentes regiones del espacio, pero estos no son agujeros de gusano en el sentido de que podrías usarlos como un atajo. Si pasa a través de un agujero negro giratorio o cargado hacia una región diferente del espacio, no hay forma de volver al punto de partida, o al menos no sin viajar más rápido que la luz. En realidad, lo mismo ocurre con el agujero de gusano del puente Schwartzschild/Einsten-Rosen. Vincula diferentes regiones del espacio-tiempo, pero no vincula dos puntos en nuestro espacio-tiempo.
Puede que le interese echar un vistazo a mi respuesta a Entrar en un agujero negro, saltar a otro universo, con preguntas . Esto describe con más detalle que los agujeros negros pueden vincular diferentes áreas del espacio-tiempo.