Găurile de vierme Ce sunt și le putem folosi?

Călătoria în spațiu prin găurile de vierme sună ca o idee destul de interesantă. Cui nu i-ar plăcea ca tehnologia să urce într-o navă, să găsească cel mai apropiat gă de vierme și să călătorească în locuri îndepărtate într-un timp scurt? Ar face călătoria spațială atât de ușoară! Desigur, ideea apare în filme și cărți de ficțiune științifică tot timpul. Aceste "tuneluri în spațiu-timp" presupun că personajelor se pot deplasa prin spațiu și timp într-o bătăi inimii, iar personajele nu trebuie să se îngrijoreze de fizică.

Sunt reale găurile de vierme? Sau sunt doar dispozitive literare pentru a menține comploturile științifico-ficționale în mișcare. Dacă există, care este explicația științifică din spatele lor? Răspunsul ar putea fi puțin din fiecare. Cu toate acestea, ei sunt o consecință directă a relativității generale, teoria dezvoltată prima dată de Albert Einstein la începutul secolului XX. Cu toate acestea, asta nu înseamnă neapărat că există sau că oamenii pot călători prin ele în nave spațiale. Pentru a înțelege de ce sunt chiar o idee pentru călătorii în spațiu, este important să știi puțin despre știința care le-ar putea explica.

Ce sunt găurile de vierme?

Se presupune că o gaură de vierme este o modalitate de tranzit prin spațiu-timp care conectează două puncte îndepărtate în spațiu. Câteva exemple din filme și ficțiuni populare includ filmul Interstelar, unde personajele foloseau găuri de vierme ca portaluri către părți îndepărtate ale galaxiei. Cu toate acestea, nu există dovezi observaționale că există și nu există dovezi empirice că nu sunt acolo undeva. Trucul este să le găsiți și apoi să vă dați seama cum funcționează. 

O modalitate de a exista un gă de vierme stabil este ca acesta să fie creat și susținut de un fel de material exotic. Ușor de spus, dar ce este materialul exotic? Ce proprietate specială are nevoie pentru a face găuri de vierme? Teoretic vorbind, astfel de „chestii cu găuri de vierme” trebuie să aibă o masă „negativă”. Cam așa sună: materia care are o valoare negativă, mai degrabă decât materia obișnuită, care are o valoare pozitivă. Este, de asemenea, ceva ce oamenii de știință nu au văzut niciodată.

Acum, este posibil ca găurile de vierme să populeze spontan în existență folosind această materie exotică. Dar, există o altă problemă. Nu ar fi nimic care să-i susțină, astfel încât aceștia să se prăbușească instantaneu din nou. Nu este atât de grozav pentru nici o navă care trece prin acel moment. 

Găuri negre și găuri de vierme

Deci, dacă găurile de vierme spontane nu sunt funcționale, există o altă modalitate de a le crea? Teoretic da, și avem găuri negre pentru a mulțumi pentru asta. Sunt implicați într-un fenomen cunoscut sub numele de pod Einstein-Rosen. Este, în esență, o gaură de vierme creată din cauza deformării imense a spațiului-timp, prin efectele unei găuri negre. Mai exact, trebuie să fie o gaură neagră Schwarzschild, una care să aibă o cantitate statică (neschimbătoare) de masă, să nu se rotească și să nu aibă o sarcină electrică.

Deci, cum ar funcționa asta? În esență, când lumina cade în gaura neagră, ea ar trece printr-un orificiu de vierme și ar scăpa de partea cealaltă, printr-un obiect cunoscut sub numele de gaură albă. O gaură albă este similară cu o gaură neagră, dar în loc să aspire materialul, acesta respinge materialul. Lumina ar fi accelerată departe de „portalul de ieșire” al unei găuri albe la, de asemenea, viteza luminii, ceea ce o face un obiect luminos, de unde și termenul „gaură albă”. 

Desigur, realitatea mușcă aici: ar fi imposibil să încercăm chiar să trecem prin gaura de vierme pentru a începe. Asta pentru că trecerea ar necesita căderea într-o gaură neagră, ceea ce este o experiență remarcabil de letală. Orice lucru care trece orizontul evenimentului va fi întins și zdrobit, care include ființe vii. Cu alte cuvinte, nu există nicio modalitate de a supraviețui unei astfel de călătorii.

Singularitatea Kerr și găurile de vier transversabile

Există încă o altă situație în care ar putea apărea un gă de vierme, de la ceva numit gaură neagră Kerr. Ar arăta cu totul altceva decât o „singularitate punctuală” normală, ceea ce cred că astronomii alcătuiesc găuri negre. O gaură neagră Kerr s-ar orienta într-o formație de inel, echilibrând efectiv forța gravitațională imensă cu inerția de rotație a singularității.

Deoarece gaura neagră este „goală” la mijloc, ar putea fi posibil să treci prin acel punct. Tărâmul spațiului-timp în mijlocul inelului ar putea acționa ca o gaură de vierme, permițând călătorilor să treacă într-un alt punct din spațiu. Poate în partea îndepărtată a universului sau într-un univers diferit împreună. Singularitățile Kerr au un avantaj distinct față de alte găuri de vierme propuse, deoarece acestea nu necesită existența și utilizarea „masei negative” exotice pentru a le menține stabile. Cu toate acestea, nu au fost încă observate, doar teoretizate. 

Am putea într-o zi să folosim găuri de vierme?

Lăsând la o parte aspectele tehnice ale mecanicii găurilor de vierme, există și câteva adevăruri fizice grele despre aceste obiecte. Chiar dacă există, este greu de spus dacă oamenii ar putea învăța vreodată să le manipuleze. În plus, umanitatea nici măcar nu are nave navalice, așa că a găsi modalități de a folosi găurile de vierme pentru a călători înseamnă a pune cu adevărat căruța înaintea calului. 

Există, de asemenea, problema evidentă a siguranței. În acest moment, nimeni nu știe exact ce să vă așteptați în interiorul unei găuri de vierme. Nici nu știm exact UNDE o gaură de vierme ar putea trimite o navă. Ar putea fi în propria noastră galaxie, sau poate în altă parte din universul foarte îndepărtat. De asemenea, iată ceva de mestecat. Dacă o gaură de vierme a preluat o navă din galaxia noastră către un alt miliard de ani-lumină distanță, există o problemă întreagă de timp de luat în considerare. Gura de vierme se transportă instantaneu? Dacă da, CÂND ajungem pe malul îndepărtat? Călătoria ignoră extinderea spațiului-timp? 

Deci, în timp ce poate fi, cu siguranță posibil pentru ca găurile de vierme să existe și să funcționeze ca portaluri din univers, este mult mai puțin probabil ca oamenii să poată găsi vreodată o modalitate de a le folosi. Fizica pur și simplu nu funcționează. Inca. 

Editat și actualizat de Carolyn Collins Petersen