¿Por qué se cree que los agujeros de gusano pueden conectar con multiversos si solo es una brecha espacio tiempo?

A2A*. No, un agujero de gusano no es una brecha del espacio-tiempo, un agujero de gusano es un cierto tipo de peculiaridad topológica que presenta un espacio-tiempo. La noción en una acepción relativamente moderna fue acuñada por John A. Wheeler, la misma persona que dio nombre a los agujeros negros. Eso se produjo en un artículo de 1957 donde se examinaban formas de espacio-tiempo que no son simplemente conexas.

La historia de los objetos que inspiraron la noción de agujero de gusano, empieza en 1916, cuando Karl Schwarzschild (1873-1916), encontró la llamada solución esféricamente simétrica de Schwarzschild de las ecuaciones de Einstein, que describen más o menos la geometría del sistema solar (unos meses más tarde Schwarzschild fallecería a los 42 años). Schwarzschild nunca fue consciente de que ampliando convenientemente su solución, esta contendría un agujero de gusano (en el sistema solar esta parte de la solución no existe porque el centro está ocupado por el sol). En 1957, Wheeler y Misner habían especulado con la idea de los agujeros de gusano, y en los años 1960, Martin Kruskal y Georges Szekeres reexaminaron la solución de Schwarzschild y encontraron una extensión, en la que el Sol no estuviera en el centro y descubrieron que además de poderse crear un agujero negro donde el Sol ya no estuviera era posible pensar en un espacio-tiempo donde el sol no hubiera estado previamente y donde ocurriera un agujero blanco. Apreciaron que la parte del espacio-tiempo invadida por el agujero blanco estaba conectada con la región de agujero negro, precisamente mediante un agujero de gusano (ver solución de Kruskal–Szekeres).

Ejemplo de agujero de gusano

Sin embargo, ese agujero de “gusano no era transitable”, es decir, no había manera física de atravesarlo por consideraciones físicas. Según entiendo George Ellis, que había colaborado con Stephen Hawking en uno de los libros más famosos de agujeros negros de todos los tiempos [justo hace unas respuestas mencioné este libro], fue el primero que construyó una solución matemática de las ecuaciones de Einstein que contenía un agujero de gusano transitable (ver agujero de drenaje de Ellis) y a partir de ahí se disparó el número de artículos y publicaciones que trataban el asunto.

En nuestra teoría usual, no tenemos brechas en el espacio-tiempo, ya que nuestra teoría actual supone que el espacio-tiempo es continuo (aunque pueda contener singularidades). Además “conectar dos universos” debe entenderse como “ser una región que une dos regiones asintóticamente planas de espacio-tiempo” (que dicho así no suena espectacular, pero es lo que es). No conozco bien toda la literatura de agujeros de gusano posterior a la solución de Ellis, pero hasta donde llego, la teoría no promete grandes cosas, sino demostrar que ciertas soluciones topológica y geométricamente desafiantes de universos, son posibles y bajo determinadas circunstancias satisfacen las ecuaciones de Einstein de la relatividad general.