Fizicienii tocmai au publicat instrucțiuni pas cu pas pentru construirea unei găuri de vierme
Toată lumea își dorește o gaură de vierme. Adică, cine vrea să se deranjeze să călătorească pe rutele lungi și lente prin univers, luând zeci de mii de ani doar pentru a ajunge la încă o stea plictisitoare? Nu atunci când poți să intri în cea mai apropiată deschidere a găurii de vierme, să faci o scurtă plimbare și să ajungi într-un colț exotic și îndepărtat al universului.
Există, totuși, o mică dificultate tehnică: Găurile de vierme, care sunt curburi în spațiu-timp atât de extreme încât se formează un tunel de scurtătură, sunt catastrofal de instabile. Adică, de îndată ce trimiteți un singur foton prin gaură, aceasta se prăbușește cu o viteză mai mare decât viteza luminii.
Dar o lucrare recentă, publicată în revista preprint arXiv la 29 iulie, a găsit o modalitate de a construi o gaură de vierme aproape stabilă, una care se prăbușește, dar suficient de încet pentru a trimite mesaje – și, eventual, chiar lucruri – prin ea înainte de a se rupe în bucăți. Tot ce vă trebuie sunt câteva găuri negre și câteva corzi cosmice infinit de lungi.
Easy-peasy.
Problema găurilor de vierme
În principiu, construirea unei găuri de vierme este destul de simplă. Conform teoriei relativității generale a lui Einstein, masa și energia deformează țesătura spațiu-timpului. Iar o anumită configurație specială a materiei și energiei permite formarea unui tunel, o scurtătură între două porțiuni altfel îndepărtate ale universului.
Relaționat: 8 moduri în care puteți vedea teoria relativității a lui Einstein în viața reală
Din păcate, chiar și pe hârtie, aceste găuri de vierme sunt fantastic de instabile. Chiar și un singur foton care trece prin gaura de vierme declanșează o cascadă catastrofală care rupe gaura de vierme în bucăți. Cu toate acestea, o doză sănătoasă de masă negativă – da, este vorba de materie, dar cu o greutate opusă – poate contracara efectele destabilizatoare ale materiei obișnuite care încearcă să treacă prin gaura de vierme, făcând-o traversabilă.
OK, materia cu masă negativă nu există, așa că avem nevoie de un nou plan.
Să începem cu gaura de vierme în sine. Avem nevoie de o intrare și de o ieșire. Este teoretic posibil să conectăm o gaură neagră (o regiune a spațiului din care nimic nu poate scăpa) cu o gaură albă (o regiune teoretică a spațiului în care nimic nu poate intra). Atunci când aceste două creaturi ciudate se unesc, ele formează un lucru cu totul nou: o gaură de vierme. Așadar, puteți sări în oricare dintre capetele acestui tunel și, în loc să fiți striviți în uitare, pur și simplu veți ieși inofensiv pe partea cealaltă.
Oh, dar nici găurile albe nu există. Omule, asta devine complicat.
Încărcați-l
Din moment ce găurile albe nu există, avem nevoie de un nou plan. Din fericire, câteva calcule matematice inteligente dezvăluie un posibil răspuns: o gaură neagră încărcată. Găurile negre pot purta o sarcină electrică (nu este ceva obișnuit din cauza modului în care se formează în mod natural, dar vom lua ce putem obține). Interiorul unei găuri negre încărcate este un loc ciudat, singularitatea punctiformă normală a unei găuri negre fiind întinsă și distorsionată, permițându-i să formeze o punte către o altă gaură neagră cu sarcină opusă.
Voila: o gaură de vierme, folosind doar lucruri care ar putea exista cu adevărat.
Dar această gaură de vierme-prin-găuri-negre-încărcate are două probleme. Prima, este încă instabilă, iar dacă ceva sau cineva chiar încearcă să o folosească, se destramă. Cealaltă este că cele două găuri negre cu sarcini opuse vor fi atrase una de cealaltă – atât prin forțele gravitaționale, cât și prin cele electrice – și dacă ele cad împreună se obține doar o singură gaură neagră mare, neutră și complet inutilă.
Puneți un arc cosmic pe ea
Pentru ca totul să funcționeze trebuie să ne asigurăm că cele două găuri negre încărcate stau la distanță sigură una de cealaltă și să ne asigurăm că tunelul găurii de vierme se poate menține deschis. O soluție potențială: corzile cosmice.
Corzile cosmice sunt defecte teoretice, similare fisurilor care se formează atunci când gheața îngheață, în țesătura spațiu-timp. Aceste rămășițe cosmice s-au format în primele zile amețitoare ale primelor fracțiuni de secundă după Big Bang. Sunt obiecte cu adevărat exotice, nu mai late decât un proton, dar cu o lungime de un singur centimetru mai mare decât cea a Muntelui Everest. Nu ai vrea niciodată să întâlnești tu însuți unul, deoarece te-ar tăia net în două ca o sabie laser cosmică, dar nu trebuie să-ți faci prea multe griji, deoarece nici măcar nu suntem siguri că există și nu am văzut niciodată unul acolo în univers.
Cu toate acestea, nu există niciun motiv pentru care să nu poată exista, așa că sunt un joc corect.
Au o altă proprietate foarte utilă când vine vorba de găurile de vierme: o tensiune enormă. Cu alte cuvinte, nu le place deloc să fie împinse. Dacă înfiletați gaura de vierme cu o sfoară cosmică și permiteți ca sfoara să treacă de-a lungul marginilor exterioare ale găurilor negre și să se întindă de la fiecare capăt până la infinit, atunci tensiunea din sfoară împiedică găurile negre încărcate să fie atrase una de cealaltă, ținând cele două capete ale găurii de vierme departe una de cealaltă. În esență, capetele îndepărtate ale coardei cosmice acționează ca două echipe opuse de tragere la bătaie, reținând găurile negre.
Calmarea cutremurelor
O singură coardă cosmică rezolvă una dintre probleme (menținerea capetelor deschise), dar nu împiedică gaura de vierme în sine să se prăbușească dacă ar fi să o folosiți efectiv. Așadar, haideți să aruncăm o altă sfoară cosmică, care, de asemenea, să înfileteze gaura de vierme, dar și să o înfășoare în buclă prin spațiul normal dintre cele două găuri negre.
Când corzile cosmice sunt închise într-o buclă, ele se mișcă – foarte mult. Aceste vibrații răscolesc însăși țesătura spațiu-timpului din jurul lor, iar atunci când sunt reglate exact cum trebuie, vibrațiile pot face ca energia spațiului din vecinătatea lor să devină negativă, acționând efectiv ca o masă negativă în interiorul găurii de vierme, stabilizând-o potențial.
Pare puțin complex, dar în lucrarea recentă, o echipă de fizicieni teoreticieni a oferit instrucțiuni pas cu pas pentru construirea unei astfel de găuri de vierme. Nu este o soluție perfectă: În cele din urmă, vibrațiile inerente ale corzilor cosmice – aceleași care ar putea menține gaura de vierme deschisă – îndepărtează energia și, prin urmare, masa de pe coardă, făcând-o din ce în ce mai mică. În esență, în timp, corzile cosmice se mișcă singure până la uitare, iar gaura de vierme se prăbușește complet nu departe. Cu toate acestea, gaura de vierme poate rămâne stabilă suficient de mult timp pentru a permite mesajelor sau chiar obiectelor să călătorească prin tunel și să nu moară, ceea ce este plăcut.
But first we need to find some cosmic strings.
Paul M. Sutter is an astrophysicist at The Ohio State University, host of Ask a Spaceman and Space Radio, and author of Your Place in the Universe.
- 9 Ideas About Black Holes That Will Blow Your Mind
- Interstellar Space Travel: 7 Futuristic Spacecraft to Explore the Cosmos
- Science Fact or Fiction? The Plausibility of 10 Sci-Fi Concepts
Originally published on Live Science.
Recent news