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¿Son los agujeros de gusano predichos por la teoría de la relatividad general?

Al igual que predijo la dilatación del tiempo gravitacional, lentes gravitacionales. ¿Qué significa predecir algo? ¿Significa que algún día encontraremos agujeros de gusano en la naturaleza?

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Joe Liversedge Puntos 2134

La relatividad General no tiene mucho poder predictivo a menos que usted asuma que algo acerca de los tipos de materia que existe. Estos supuestos son llamadas condiciones de la energía. Un ejemplo de la materia que se violó un estado energético sería cuestión de que había negativa de masa, de modo que si se te cayó, se iba a caer. Otro ejemplo sería el de la materia en la que la velocidad del sonido es mayor que la velocidad de la luz. Condiciones de la energía se creen que son buenas descripciones de todas formas reales de grandes cantidades de materia en el universo, pero que se consideran ser falsa en escalas donde la mecánica cuántica es importante, y también en las escalas cosmológicas donde la energía oscura es importante.

Dadas algunas condiciones de la energía que sabemos que se aplican a granel de la materia, hay un teorema que dice que es imposible crear un agujero de gusano que ya no existe, a menos que el universo contiene ya cerrado, timelike curvas (Ctc). Un CTC sería como una ciencia-ficción "bucle temporal," un lugar en el universo donde se podía ir y tiempo de repetición, en lugar de ir para siempre. No tenemos evidencia de que los Ctc existen en nuestro universo, y si lo hizo, aumentaría extraño cuestiones acerca de la causa y el efecto.

Basado en estos hechos sobre el universo observado (sin materia exótica, no Ctc), la hipótesis del teorema de espera, y por lo tanto, parece bastante claro que los agujeros de gusano no puede haber surgido como resultado de la natural colapso gravitacional, y que no puede ser creado artificialmente. Si los agujeros de gusano se crearon en el big bang, entonces el teorema no se aplica, debido a que se trata de crear agujeros de gusano que no existen ya.

Incluso si los agujeros de gusano no existía, las estimaciones de Ford y Romana muestran que es poco probable que usted podría enviar un objeto material a través de un agujero de gusano sin destruir el objeto. Incluso, probablemente, la información no se puede obtener a través de. En otras palabras, un agujero de gusano probablemente no sería traversible.

Si usted tenía un agujero de gusano, y fue traversible, que se podría utilizar para crear una máquina del tiempo. Ver http://physics.stackexchange.com/a/135670/4552 . Como con los Ctc, esto crearía violaciones de la causalidad, tales como ser capaz de volver atrás en el tiempo y matar a su propio abuelo en la cuna.

Así que en resumen, GR nos da razones para creer que la ciencia-ficción al estilo de los agujeros de gusano no son y no pueden existir. Sin embargo, hay suficiente espacio de maniobra que se puede escribir una historia de ciencia ficción acerca de un agujero de gusano sin violar GR. No es completamente tonto como Star Trek-el estilo de deformación de la unidad. (La métrica de Alcubierre es no una Star Trek-el estilo de deformación de la unidad.)

Esta sección de preguntas frecuentes puede ser útil: http://www.webfilesuci.org/wormholefaq.html

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JRT Puntos 97

Cuando la gente habla acerca de una teoría, por ejemplo, la relatividad general, en realidad se refieren a dos cosas diferentes:

  1. las ecuaciones que describen el sistema

  2. los parámetros de entrada

Permítanme ilustrar esto con un ejemplo sencillo. Cualquier persona que le hizo la física en la escuela aprendido las leyes de Newton del movimiento, y en los 400 años desde que Newton formuló las leyes que se han probado experimentalmente una y otra vez. En el de baja densidad, de baja velocidad, límite son esencialmente una descripción perfecta de cómo se mueven las cosas.

Pero supongamos que tomamos la segunda ley de Newton, y poner la masa en un número negativo. A continuación, la segunda ley de Newton predice que si tratas de empujar el objeto de distancia se mueve hacia usted, y el más difícil de tratar y la empuja más rápido acelera hacia usted. Obviamente, esto es una tontería, pero ¿significa esto que las leyes de Newton están equivocados? Pues no, significa que al poner en la masa como un número negativo es físicamente sin sentido, porque la misa no puede ser negativo. Si pones en el sentido de parámetros de entrada, a continuación, usted obtendrá resultados sin sentido, que es un principio bien establecido.

Esto es lo que Ben está recibiendo en su respuesta. Teoría General de la Relatividad en efecto, predecir los agujeros de gusano, pero sólo si se utilizan los parámetros de entrada que son físicamente sin sentido (o al menos cree en la actualidad a ser físicamente sin sentido). En particular, todos los agujeros de gusano sé de requerir un tipo de asunto que se llama materia exótica, y esto es físicamente sin sentido, de la misma manera que una negativa de masa es físicamente sin sentido.

Así que la respuesta a tu pregunta es que aunque GR de hecho predecir la existencia de agujeros de gusano, nunca vamos a encontrar agujeros de gusano en la naturaleza, porque las condiciones necesarias para crear ellos no existen.

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