¿Cómo visualizar un agujero de gusano con cierta precisión?

Lo que probablemente quieras es un agujero de gusano de Ellis . La imagen en la respuesta de A. Forty probablemente muestra exactamente eso; y como otros han mencionado, Interestelar es una visualización de un agujero de gusano tan buena como la que obtendrás de Hollywood. Sin embargo, no creo que Interstellar tenga todos los detalles correctos.

Desde el exterior, el agujero de gusano se parecería mucho a la imagen de A. Forty. Moviéndose a través del agujero de gusano, la imagen del otro lado del agujero parecería expandirse a tu alrededor, tragándote, y luego estás en el otro lado.

Si miraras a la izquierda o a la derecha (o hacia arriba o hacia abajo, para el caso) mientras estás en el medio del agujero de gusano, verías la parte posterior de tu propia cabeza. El agujero no tiene paredes; cada lado simplemente se envuelve hacia el lado opuesto. Creo que Interestelar se equivocó en esto.

Aquí se muestra cómo se vería un agujero de gusano de Ellis en un universo bidimensional desde el exterior:

Interstellar mostró algo parecido a lo que verías si pilotaras una nave espacial a lo largo de esta superficie y a través del agujero en el medio, de un lado al otro. Sin embargo, en realidad, el agujero de gusano sería tridimensional. En realidad, nunca verías nada que se parezca ni remotamente a la superficie de arriba, porque estamos dentro de ella.

Imagina tomar una nave espacial bidimensional y deslizarla sobre esa superficie. Trate de visualizar lo que vería el piloto de la nave, mirando el agujero de gusano. Cerca del agujero, sus líneas de visión se inclinarían hacia él, por lo que los objetos detrás del agujero aparecerían distorsionados y estirados en los bordes del agujero. Más cerca del agujero, los rayos de luz podrían envolverlo varias veces antes de volver a salir sin atravesarlo, por lo que el piloto vería todos los 360° de su entorno (incluido el frente de su propia nave) reflejados de un lado a otro, apretados en anillos cada vez más apretados.

Justo dentro de eso, un anillo negro infinitesimalmente delgado que coincide con el anillo negro en la imagen, donde la luz (y cualquier otra cosa) puede dar vueltas y vueltas para siempre.

Y dentro de eso, vería el mundo al otro lado del agujero de gusano.

En el centro del agujero de gusano, su línea de visión se plegaría, como la línea negra en el lado derecho de la imagen. Fuera del centro, el espacio curvaría la línea de visión del piloto en un ángulo mucho mayor, por lo que obtendría una vista (muy distorsionada) de 360° del otro universo. El efecto se parecería mucho a una imagen tomada con una lente de ojo de pez fuerte, como las que se usan en esas cámaras de 360°. Como antes, todos esos 360° se repetirían una y otra vez, comprimidos en anillos cada vez más apretados acercándose al anillo negro que representa el punto medio.

Ahora compare todo eso con la imagen de A. Forty.

Ahora, imagina que el piloto lleva su nave a través del agujero de gusano. ¿Qué ve?

Bueno, lo primero, a medida que se acercaba, la vista de ojo de pez del otro lado comenzaría a ocupar más y más de su campo de visión, al igual que el espacio distorsionado alrededor del agujero. Al llegar al punto medio, la luz emitida desde el lado izquierdo de la nave rodearía el agujero del lado derecho de la nave. Entonces, al mirar por cualquiera de las ventanas, solo ve el exterior del barco desde el lado opuesto. El anillo negro ahora es del color que sea su nave. Mirar por la ventana trasera mientras se sale del agujero se vería muy parecido a cuando se entra, excepto que el universo original del piloto ahora llena la vista de ojo de pez en el centro.

En tres dimensiones, la experiencia del agujero de gusano sería bastante similar, excepto que el punto medio sería una superficie esférica (que aparecería como un anillo negro infinitesimalmente delgado) alrededor del cual la luz puede orbitar.

Si estos agujeros de gusano existen de alguna manera en un campo gravitatorio (porque están en la superficie de la Tierra, digamos), eso aún debería funcionar sin ninguna física completamente rota ni nada. No estoy completamente seguro de cómo funcionaría, pero tengo una conjetura.

Digamos que las personas a un lado de uno de estos agujeros de gusano deciden construir un puente a través de él, para que puedan caminar, de un lado al otro, sin tener que saltar a través de él ni nada, porque eso suena difícil. Esto debería ser factible; incluso podría haber gravedad normal en todo el camino. Si te cayeras del puente dentro del agujero de gusano, simplemente saldrías del agujero de un lado o del otro. Si te caes del centro exacto del puente, podrías terminar en una especie de punto de silla gravitacional. Sentirás como si te estuvieran estirando en una dirección (a lo largo del eje X, llámalo, hacia las bocas del agujero de gusano), pero comprimiendo suavemente en las otras dos (Y y Z). Podrías flotar allí siempre que estuvieras perfectamente equilibrado en la dirección X, pero solo un poco desviado y '

Y, por último, en cuanto a cómo se sentiría estar en uno de estos agujeros de gusano. Observe cómo, en la imagen de arriba, todo el espacio dentro y alrededor del orificio está curvado como una silla de montar o un chip Pringles, por lo que si dibuja dos líneas "rectas" que se cruzan en la superficie, podrían curvarse en direcciones opuestas. Por ejemplo, las dos líneas negras que se muestran. El anillo central se curva hacia el agujero en el centro, mientras que la línea de la derecha se curva hacia afuera. Esto significa que el espacio tiene una curvatura gaussiana negativa . Una cosa divertida acerca de las superficies de curvatura negativa es que hay menos espacio dentro de cualquier forma dibujada en la superficie de lo que cabría esperar, según su perímetro. Esto hará... cosas raras... a cualquier cosa que se meta en el agujero de gusano.

Imagina que estás deslizando un pequeño cuadrado de papel sobre la superficie que se muestra arriba. Si intenta deslizarlo hacia el orificio, encontrará que no se mantendrá plano sobre la superficie. O el centro del papel sobresaldrá de la superficie o simplemente se arrugará. Si desea que quede plano, puede cortar una muesca desde el borde del cuadrado hacia el centro, para que pueda extenderse un poco y quedar más plano en la superficie.

Ahora... ¿qué pasaría si metes la mano en uno de estos agujeros de gusano? De repente, ya no habría suficiente espacio dentro de su mano para todo el hueso y el músculo y todo eso que está allí. Su piel de repente se sentiría muy tensa, y parte de la sangre en su mano sería escurrida hacia su brazo. Los huesos de los dedos y de la mano probablemente tampoco se verían bien distorsionados de esta manera. Al igual que la hoja de papel, podrían romperse.

Es mejor hacer estos agujeros de gusano bastante grandes, para que estos efectos no sean lo suficientemente fuertes como para causar daño a algo del tamaño de un humano.

Los agujeros de gusano se pueden manifestar de manera similar a los agujeros negros, pero creo que esta imagen resume cómo se vería un agujero de gusano transversal según sus criterios:

La luz probablemente también se desplazaría un poco hacia el rojo, pero esta simulación es lo suficientemente atractiva.

Además, estás preguntando cómo se vería atravesarlo. Dependiendo de algunos factores, diría que Interstellar es una buena fuente. Un breve estallido de espacio-tiempo deformado y luz, luego estás al otro lado.

Los agujeros de gusano son puramente hipotéticos, pero probablemente se parecerían a un agujero negro. Echa un vistazo a la interpretación artística de un agujero negro, de la película Interestelar aquí , y la de un agujero de gusano aquí .

Me parece que una fotografía de un agujero de gusano no letal se verá exactamente como dos fotografías, una encima de la otra. El de arriba tendrá un agujero circular. Los dos deben tener la misma escala, eso no es aumento, ni debe haber ninguna distorsión.

¿Por qué? Porque si la luz se distorsiona, entonces tendría que haber tremendas fuerzas de marea gravitatorias involucradas, lo que haría cosas malas a la materia, específicamente a la materia viva. Podría rodear cada agujero con algún tipo de "fuga", tal vez un brillo, chispas o algún tipo de distorsión leve (como espejismos, ya sabe, vacilación ).

Y, por supuesto, aunque el agujero parecería circular, al cambiar de posición, la vista también cambiaría. A medida que se movía alrededor del agujero, la vista a través del agujero también rotaría. Entonces, básicamente sería una pantalla de TV esférica. De hecho, probablemente podríamos hacer uno hoy que se acerque bastante (algunos televisores tienen una curvatura horizontal, por lo que podría hacer un anillo con un montón de ellos).

Dos problemas con eso:

1. La pantalla es cóncava, y quieres convexa
2. Las pantallas disponibles hoy en día no tienen curvatura tanto horizontal como vertical (que yo sepa)

Pero de todos modos, un polígono con suficientes caras está muy cerca de parecerse a una esfera, así que imagina una pelota con monitores pegados a ella. Redúzcalo al tamaño que desea que tenga su agujero (¿radio de 4 pies?) e imagine que las cámaras muestran los 4π estereorradianes completos desde el punto de vista de (múltiples) cámaras.

si has visto la película interestelar, ofrece una representación bastante precisa de un agujero de gusano

el argumento es algo como esto:

en modelos 2-D de agujeros de gusano, tienes un trozo de papel (nuestro universo), perforas dos agujeros con papel, luego doblas el papel para alinear los agujeros - agujero de gusano

pero un agujero de 2 d en 3 d se convierte en una esfera, que es como probablemente se vería un agujero de gusano

Mis postulados:
1. El aspecto del agujero de gusano depende de cómo la luz interactúa con él/pasa a través de él.
2. Si la materia puede pasar a través de él de manera trivial (es decir, simplemente atravesándolo sin efectos nocivos), la luz debería actuar de manera muy similar.
3. Como mencionaron otros, un agujero de gusano es simplemente un agujero 3D (lo más probable es que sea esférico).

En este caso, me imagino que el "aspecto" de un agujero de gusano será sorprendentemente simple; de ​​hecho, ¡no lo verías en absoluto! Todo lo que vería es una vista circular del destino al que se conecta el agujero de gusano, sin distorsión, refracción (sin tener en cuenta las diferencias en la presión del aire en ambos lados), etc. En realidad, se parecería mucho a una puerta abierta, excepto que sin puerta o un cuadro.

La peculiaridad solo se mostraría cuando intentaras caminar alrededor de él: el agujero seguirá siendo un círculo perfecto sin importar cómo intentes caminar alrededor de él, y lo que viste en él sería una vista de 360 ​​​​grados de lo que estaba al otro lado. . Imagínese si tuviera un agujero de gusano desde su ubicación actual hasta el interior de un museo, por ejemplo: simplemente caminando alrededor del agujero de gusano podría ver la totalidad de las exhibiciones del museo.