Ce sunt găurile de vierme sau găurile de vierme?
Cu tot entuziasmul meu pentru viitorul omenirii în spațiu, există o problemă evidentă. Suntem pungi moi din carne, constând în principal din apă, iar celelalte stele sunt atât de departe de noi. Chiar și cu cea mai optimistă tehnologie de zbor spațial, ne putem imagina că nu vom ajunge niciodată la o altă stea într-un timp egal cu durata vieții umane.
Realitatea ne spune că și cele mai apropiate stele pentru noi sunt de departe departe de a fi departe, și va fi nevoie de o cantitate imensă de energie sau de timp pentru a face această călătorie. Realitatea ne spune că avem nevoie de o nava spatiala care poate zbura intr-un fel de sute sau mii de ani, până când se naște astronauți, generație după generație, trăiesc viața lor și mor în timpul zborului altui stea.
Știința fictivă, pe de altă parte, ne conduce la metodele de construire a motoarelor avansate. Se taie în motorul warp și priviți ca stelele matura trecut, făcând o călătorie spre Alpha Centauri este, de asemenea, rapid și distractiv, precum și o croazieră pe o navă undeva în mare.
Un film din filmul "Interstelar".
Știți ce este chiar mai ușor? gaură de vierme; Un tunel magic care unește două puncte de spațiu și timp unul cu celălalt. Doar setați destinația, așteptați până când poarta stelară se stabilizează și zboară. zboară spre destinație prin jumătatea galaxiei.
Da, este foarte cool! Cineva ar fi trebuit să inventeze aceste găuri de vierme îmbarcându-se într-un viitor nou îndrăzneț pentru călătoriile intergalactice. Ce este o gaură de vierme și cât de curând pot să le folosesc? Vă întrebați.
Molehillul, cunoscut și sub numele de podul Einstein-Rosen, este metoda teoretică de pliere a spațiului și a timpului în așa fel încât să puteți conecta împreună două puncte în spațiu. Apoi, puteți trece instantaneu de la un loc la altul.
Vom folosi o demonstrație clasică din filmul Interstellar. unde trasezi o linie între două puncte pe o bucată de hârtie și apoi îndoiți hârtia și introduceți un creion în aceste două puncte pentru a scurta calea. Ea funcționează bine pe hârtie, dar este fizică reală?
Albert Einstein, fotografiat într-o fotografie din 1953. Fotograf: Ruth Orkin.
Așa cum ne-a învățat Einstein, gravitația nu este o forță care atrage materie ca magnetismul, de fapt este curbura spațiului-timp. Luna crede că urmează pur și simplu o linie dreaptă prin spațiu, dar de fapt urmează o traiectorie curbată creată de gravitatea Pământului.
Și astfel, conform fizicienilor Einstein și Nathan Rosen, ați putea răsuci încurcătura de spațiu-timp atât de densă încât două puncte ar fi în aceeași locație fizică. Dacă ați putea menține o moleculă într-o stare stabilă, ați putea împărtăși în siguranță aceste două zone de spațiu-timp, astfel încât acestea să fie încă în aceeași locație, dar separate de distanță, după cum doriți.
Coborâm fântâna gravitațională de-a lungul unei părți a gaurii de vierme și apoi apar fulgerul în altă parte la o distanță de milioane și miliarde de ani lumină. Deși crearea de găuri de vierme este teoretic posibilă, ele sunt aproape imposibile din ceea ce înțelegem în prezent.
Prima mare problemă este că găurile de vierme sunt impracticabile, conform teoriei generale a relativității. Așa că țineți cont de asta, fizica care prezice aceste lucruri interzice utilizarea lor ca metodă de transport. Ceea ce este o lovitură serioasă pentru ei.
Ilustrare artistică a unei nave spațiale care se deplasează printr-o gaură de vierme într-o galaxie îndepărtată. acordat de: NASA.
În al doilea rând, chiar dacă gaura de vierme poate fi creată, este probabil să fie instabilă, închizând instantaneu după creație. Dacă ați încercat să mergeți la un capăt, ați putea doar să cădeți într-o gaură neagră.
În al treilea rând, dacă sunt acceptabile și le puteți menține stabil, imediat ce orice problemă încearcă să le treacă prin ele - chiar și fotoni ai luminii - aceasta ar distruge molimul.
Există o strălucire de speranță, așa cum fizicienii încă nu au dat seama cum să combine teoriile gravitației și mecanicii cuantice. Aceasta înseamnă că Universul însuși poate să știe ceva despre găurile de vierme, pe care încă nu le înțelegem. Este posibil ca acestea să fi fost create natural ca parte a Big Bang-ului. Când spațiul-timp al întregului univers a fost tras împreună într-o singularitate.
Astronomii au sugerat să caute găuri de vierme în spațiu, uitându-se la modul în care gravitatea lor distorsionează lumina stelelor din spatele lor. Nimeni nu a apărut încă. O posibilitate este ca gaurile de vierme să pară naturale ca particulele virtuale, care, după cum știm, există. Doar ei ar fi de neconceput de mici, scara Planck. Veți avea nevoie de o navă spațială mai mică.
Una dintre cele mai interesante consecințe ale gaurii de vierme este că acestea vă vor permite să călătoriți în timp. Iată cum funcționează. Mai întâi, creați o gaură de vierme în laborator. Apoi, luați unul dintre capete, puneți nava în ea și zburați până la o fracțiune semnificativă a vitezei luminii, astfel încât efectul încetinirii timpului va intra în vigoare.
Căci oamenii de pe nava spațială vor lua doar câțiva ani, în timp ce pe Pământ vor fi înlocuiți de sute sau chiar mii de generații de oameni. Presupunând că puteți menține gaura de vierme stabilă, deschisă și pasibilă, atunci călătoria prin ea ar fi foarte interesantă.
Dacă te-ai dus într-o direcție, nu ai fi trecut numai distanța dintre găurile de vierme, ci s-ar fi mutat înainte în timp și pe drumul înapoi: înapoi în timp.
Unii fizicieni, cum ar fi Leonard Susskind cred că acest lucru nu va funcționa, pentru că ar încălca două principiu fizicii fundamentale: legea de conservare a energiei și principiul incertitudinii în timp a energiei (Heisenberg).
Din nefericire, se pare că, în viitorul apropiat, găurile de vierme vor trebui să rămână în domeniul științei, și poate pentru totdeauna. Chiar dacă este posibil să creați o molehilă, va trebui să o mențineți stabilă, deschisă și apoi să calculați cum să permiteți materiei să intre în ea fără a se prăbuși. Totuși, dacă ați putea să vă dați seama de asta, ați face călătoria în spațiu foarte convenabilă.