Forats negres i de cuc

En astronomia, un forat negre és un astre o objecte celeste amb una densitat tal que la seva força gravitatòria és tan forta que la velocitat d'escapament és superior a la velocitat de la llum. Per tant, res que es trobi dins del seu horitzó d'esdeveniments pot escapar-ne, excepte a través de l'efecte túnel quàntic (radiació de Hawking). El terme "forat negre" no s'ha d'entendre com un "forat" en el sentit usual del terme sinó com una regió de l'espai de la qual res no pot escapar, ni tan sols la llum. Per aquest motiu se'ls anomena "negres".

L'horitzó d'esdeveniments és la superfície que marca el límit des del qual ja no res pot escapar i on la llum òrbita el forat, després hi ha el límit estàtic, per l'interior del qual ja només hi ha un camí, el que marca la gravetat. L'ergosfera és la part que queda per fora de l'horitzó d'esdeveniments, de la qual, en teoria, encara es pot escapar.

TIPUS DE FORATS NEGRES:

Segons l'origen:

Forats negres primordials: creats d'hora en la història de l'Univers. Les seves masses poden ser variades, i cap ha estat observat.
Forats negres supermassius: amb masses de diversos milions de masses solars. Aquests es formen en el mateix procés que dóna origen a les components esfèriques de les galàxies.
Forats negres de massa intermèdia: tenen una massa d'uns quants milers de masses solars. Poden ser una possible font dels raigs X ultralluminosos. L'any 2004 es va detectar un candidat a forat negre de massa intermitja orbitant el forat negre supermassiu Sagittarius A* al centre de la Via Làctia.
Forats negres de massa solar: aquests es formen quan una estrella de massa 3 vegades major que la del Sol es converteix en supernova i explota. El seu nucli es concentra en un volum molt petit que cada vegada es va reduint més.

Adimensionals/Unidimensionals
Forat negre d'Schwarzschild: si el forat negre és adimensional.
Forat negre d'Einstein: si és unidimensional. Una evolució d'aquests darrers són els forats de cuc, que, en teoria, poden ser portes en l'espai-temps que podrien comunicar dos punts llunyans de l'Univers o del temps.

En física, un forat de cuc és un tret topològic hipotètic de l'espai-temps que consisteix essencialment en un camí més curt dins l'espai i el temps. Un forat de cuc té al menys dues boques que estan connectades a un sol pas. Si el forat de cuc es pot travessar, la matèria pot viatjar des de una de les boques a l'altra pel forat.

Si bé no hi ha proves de l'observació de forats de cuc, un espai-temps que conté forats de cuc es una solució vàlida de la relativitat general.

El terme forat de cuc fou introduït pel físic teòric americà John Wheeler en el 1957.