În ficțiunea științifică, găurile de vierme sunt adesea folosite pentru a călători distanțe lungi în spațiu. Sunt posibile aceste poduri magice în realitate?
Cu tot entuziasmul, viitorul umanității în spațiu (aici prin spațiu nu înseamnă că sistemul solar și nici măcar galaxia) pare nechibzuit. Suntem pungi cu carne și apă, există încă mai multă apă, iar stelele sunt foarte, foarte departe. Armați cu cea mai optimistă tehnologie de zbor spațial imaginabile, atingerea unei alte stele în viață este puțin probabil să reușească.
Realitatea ne spune că până și stelele cele mai apropiate sunt de neconceput, departe, și va fi nevoie de o cantitate imensă de energie și timp pentru a face călătoria. Realitatea spune că avem nevoie de o navă care să poată supraviețui cumva timp de sute sau mii de ani, timp în care generații și generații de astronauți se vor naște, își vor trăi viața și vor muri în drum spre o altă stea.
Ficțiunea științifică, pe de altă parte, ne tachinează cu tehnici seducătoare de mișcare avansată. Porniți-vă unitatea de urgență și urmăriți stelele zburând, iar călătoria spre Alpha Centauri este ca o croazieră.
Este și mai ușor să iei o gaură de vierme. Un pod magic care leagă două puncte în spațiu și timp între ele. Doar determinați-vă destinația, așteptați stabilizarea și mișcarea. Mutați-vă într-un loc la jumătate de galaxie distanță de voi.
Ar fi dragut. Cineva trebuie să inventeze cu siguranță aceste găuri de vierme, pavând - nu, tăind - o cale pentru noi într-un viitor nou curajos al călătoriilor intergalactice. De unde au venit aceste găuri de vierme și de ce încă nu le folosim?
O gaură de vierme, cunoscută și sub numele de podul Einstein-Rosen, este o metodă teoretică de străpungere a spațiului și a timpului, astfel încât să poată fi conectate două puncte în spațiu. Și apoi treceți instantaneu de la unul la altul.
Video promotional:
Un exemplu clasic de demonstrație a găurilor de vierme a fost prezentat în filmul Interstellar: trageți două puncte pe hârtie, apoi pliați hârtia și străpungeți ambele puncte cu un creion. Ok, totul este clar pe hârtie, dar ce zici de fizică?
Einstein a arătat că gravitația nu este o forță care atrage materia ca magnetismul, ci mai degrabă se îndoaie spațiu. Luna crede că se mișcă în linie dreaptă prin spațiu, dar urmează de fapt o cale curbă creată de gravitația Pământului.
Albert Einstein și fizicianul Nathan Rosen au decis că este posibil să confunde spațiul timpului atât de îndeaproape încât două puncte să partajeze aceeași locație fizică. Dacă apoi reușiți să stabilizați totul, puteți separa cu atenție cele două regiuni ale spațiului-timp, astfel încât acestea să fie în același loc, dar la orice distanță unul de celălalt.
Scufundați-vă bine în gravitație pe o parte a găurii de vierme și găsiți instantaneu pe cealaltă parte. Milioane sau miliarde de ani lumină distanță. Și, în timp ce găurile de vierme sunt teoretic perfect posibile pentru a crea, în practică, ceea ce știm în acest moment, este aproape imposibil.
Prima problemă majoră este aceea că găurile de vierme sunt impasibile în funcție de relativitatea generală. Gândiți-vă: fizica care prezice aceste lucruri nu le permite să fie utilizate ca metodă de transport. Acesta este un argument puternic împotriva lor.
În al doilea rând, chiar dacă este posibil să se creeze găuri de vierme, acestea vor fi complet instabile și se vor prăbuși imediat după formare. Dacă încercați să mergeți într-un fel, puteți ajunge cu ușurință într-o gaură neagră.
În al treilea rând, chiar dacă sunt pasabile și stabile, încercarea oricărui material de a trece prin ele - chiar fotoni de lumină - poate duce la colaps.
Cu toate acestea, există o strălucire a speranței, deoarece fizicienii nu și-au dat seama complet cum să combini gravitația și mecanica cuantică.
Aceasta înseamnă că universul în sine poate ascunde fapte despre găurile de vierme pe care încă nu le înțelegem. Există posibilitatea ca acestea să fi apărut în mod natural ca parte a Big Bang-ului, când spațiul întregului univers a fost încurcat într-o singularitate.
Astronomii au sugerat să caute găuri de vierme în spațiu observând modul în care gravitația lor denaturează lumina stelelor din spatele lor. Dar până acum nu s-a găsit nimic.
Există, de asemenea, posibilitatea ca găurile de vierme să apară în mod natural, la fel ca particulele virtuale pe care le știm. Doar acestea vor fi extrem de mici, pe o scară Planck. Veți avea nevoie de o mică navă spațială.
Una dintre cele mai fascinante consecințe ale găurilor de vierme este că pot fi folosite pentru călătorii în timp.
Asa functioneaza. Mai întâi, creați o gaură de vierme în laborator. Apoi luați un capăt al găurii de vierme, așezați-o pe nava spațială și zburați aproape de viteza luminii, astfel încât efectul de dilatare a timpului să funcționeze.
Pentru oameni, doar câțiva ani vor trece pe o navă spațială, în timp ce sute sau chiar mii de ani vor trece pe Pământ. Dacă puteți reuși să mențineți gaura de vierme stabilă, deschisă și plimbabilă, ar fi foarte interesant să călătoriți prin ea.
Dacă mergi într-o direcție, nu vei acoperi doar distanța dintre găurile de vierme, ci vei călători și de la un moment la altul. Mai mult, ar trebui să funcționeze în ambele direcții, înainte și înapoi. Unii fizicieni, precum Leonard Susskind, consideră că acest lucru nu va funcționa pentru că încalcă două principii fundamentale ale fizicii: conservarea energiei locale și principiul incertitudinii în timp.
Din păcate, se pare că găurile de vierme ar trebui să rămână în ficțiunea științifică pentru viitorul previzibil și poate pentru totdeauna. Chiar dacă apare ocazia de a crea o gaură de vierme, va trebui să fie ținută stabilă și deschisă și cum să împiedici prabusirea materiei din ea. Cu toate acestea, dacă vom realiza vreodată această fază, problema călătoriilor în spațiu va fi rezolvată.
