Estoy viendo las conferencias MIT OpenCourseWare sobre relatividad general y no mucho después de la primera conferencia, el profesor declaró que la solución Kerr Black Hole permitía viajar entre universos. ¿Cómo es eso posible saber? ¿Cómo se deriva esto / llegar a esta conclusión?
Respuestas:
Es correcto que la solución de agujero negro Kerr de GTR permite viajar entre universos. Sin embargo, eso no significa que si realmente saltas a algún tipo de agujero negro, podrías ir a otro universo.
Para motivar la resolución de este enigma, comencemos de manera muy fácil: supongamos que se para en el suelo con una pelota en la mano y la lanza con cierta velocidad inicial. Por simplicidad, ignoremos todo excepto una gravedad uniforme. Las matemáticas te dirán que la pelota sigue un arco parabólico y cuándo y dónde golpeará el suelo. Y si tomas las ecuaciones resultantes demasiado literalmente, también te dirá que la pelota toca el suelo dos veces : una en el futuro, otra en el pasado. Pero sabes que la solución pasada no es correcta: sostuviste la pelota; en realidad no continuó su arco parabólico en el pasado.
Un tipo de cosa moralmente similar ocurre, por ejemplo, para un agujero negro de Schwarzschild. Si lo miras en las coordenadas habituales de Schwarzschild, hay un problema en el horizonte. Las matemáticas te dirán que el problema es solo con el gráfico de coordenadas, y que en realidad hay una región interior del agujero negro que se hace evidente en diferentes coordenadas. Y si haces esto en general, te dirá que hay más que eso: también hay un agujero blanco con un horizonte inverso y su región exterior: otro universo. Este espacio-tiempo Schwarzschild completo "maximizado al máximo" tiene este otro universo conectado al nuestro a través de un "puente Einstein-Rosen" y luego "pellizca", produciendo agujeros negros y blancos separados.
Por supuesto, eso también es un artefacto de idealización matemática: y el agujero negro real no se extiende infinitamente en el pasado y el futuro; en realidad fue producido por algo, un colapso estelar. (Y el "puente" no es transitable de todos modos; uno se destruirá en singularidad si se intenta).
Finalmente, en la solución de Kerr, es un poco mejor porque formalmente la singularidad es evitable, a diferencia del caso de Schwarzschild. Sin embargo, todavía es irrazonable físicamente: además del hecho de que los agujeros negros reales no son eternos, el interior de la solución de Kerr es inestable con respecto a cualquier materia que caiga, lo que perturbará la solución en algo completamente diferente. Por lo tanto, no se puede tomar como un significado físico. Aún así, es cierto que el espacio-tiempo completo de Kerr contiene un camino hacia otro universo; de hecho, infinitos de ellos, encadenados uno tras otro.
Si está interesado en los detalles de su estructura, puede ver algunos diagramas de Penrose de esas soluciones de agujeros negros.
"Permitido para" no significa "necesariamente causa".
Lo que el profesor dio a entender es que las soluciones se ven, desde un punto de vista matemático, como lo que cabría esperar de un puente entre universos: SI existen múltiples universos y SI el puente es pasable.
Eso es todo al respecto. Una solución matemática que parece un puente. ¿Pero alguna vez se ha verificado experimentalmente? No. ¿Tenemos pruebas de que existen otros universos? No.
Tenemos las matemáticas que describen lo que parece, para todos los efectos, como una puerta. Pero, ¿es la puerta que separa esta habitación y otra habitación, o es simplemente una puerta falsa integrada en una pared de ladrillo sólido, como en las comedias de películas? No lo sabemos ¿Se abriría la puerta? No lo sabemos ¿Alguien ha visto tal puerta todavía? No.
Eso no significa que el profesor estaba equivocado. Solo significa que esto es solo una hipótesis en este momento. Todavía no sabemos si la realidad coincide o no.