Cuando escribí en este blog que una onda de choque en el espacio podía alterar el espacio-tiempo, y haciendo referencia a la ciencia ficción que se utilizó en la película Star Trek-Generaciones, donde un científico alterado por la pérdida de su familia recientemente, trata de alterar el continuo del espacio-tiempo con una onda de choque ( trasformando en supernova una estrella ) y con ese propósito, crear un Nexus temporal para poder reencontrarse con sus seres queridos. Ciencia ficción o nó, ahora parece que en teoría si se puede "arrugar" de otra forma el tejido del espacio-tiempo.
“Demostramos que el espacio-tiempo no puede ser plano localmente en un punto donde colisionan dos ondas de choque”, dijo Blake Temple, profesor de matemáticas en UC Davis. “Es una nueva clase de singularidad en la relatividad general”. Los resultados fueron informados en dos artículos realizados por Temple y los estudiantes graduados Moritz Reintjes y Zeke Vogler, ambos publicados en la revista Proceedings of the Royal Society A. La teoría de la relatividad general de Einstein explica la gravedad como una curvatura en el espacio-tiempo. Sin embargo, la teoría parte del supuesto de que cualquier región local del espacio-tiempo parece plana, dijo Temple.
Una singularidad es una región del espacio-tiempo que no puede parecer plana en ningún sistema de coordenadas, explicó Temple. Un ejemplo de singularidad es el interior de un agujero negro, donde la curvatura del espacio se vuelve extrema.
Temple y sus colaboradores estudian las matemáticas de la forma en que las ondas de choque en un fluido perfecto pueden afectar la curvatura del espacio-tiempo en la relatividad general. En un trabajo anterior, Temple y su colaborador Joel Smoller, profesor Lamberto Cesari de matemáticas en la Universidad de Michigan, elaboraron un modelo de la onda de choque más grande de todas, creada por el Big Bang cuando el Universo comenzó su existencia.
Una onda de choque crea un cambio abrupto, o discontinuidad, en la presión y densidad de un fluido, y esto crea un salto en la curvatura. Pero se ha sabido desde la década de 1960 que el salto en la curvatura creada por una única onda de choque no es suficiente para cambiar la naturaleza localmente plana del espacio-tiempo.
El trabajo doctoral de Vogler usó matemáticas para simular la colisión de dos ondas de choque, mientras que Reintjes hizo un análisis de las ecuaciones que describen lo que ocurre cuando las ondas de choque se cruzan. Descubrió que esto crea un nuevo tipo de singularidad que él apodó “singularidad regular”.
Lo sorprendente es que algo tan leve como la interacción de ondas pueda crear algo tan extremo como una singularidad en el espacio-tiempo, dijo Temple.
Temple y sus colegas investigan si las gradientes altas en el tejido del espacio-tiempo en una singularidad regular podrían crear efectos medibles en el mundo real. Por ejemplo, se preguntan si podrían producir ondas gravitatorias, dijo Temple. La relatividad general predice que éstas son producidas, por ejemplo, por la colisión de objetos masivos como agujeros negros, pero aún no han sido observadas en la naturaleza. Las singularidades regulares también podrían formarse dentro de las estrellas cuando las ondas de choque las atraviesan, especulan los investigadores.
"Si los hechos no encajan en la teoría, cambie los hechos." Albert Einstein
"End of transmission"
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