Όλοι θέλουν μια σκουληκότρυπα. Θέλω να πω, ποιος θέλει να ασχοληθεί με το ταξίδι στις μακριές και αργές διαδρομές σε όλο το σύμπαν, παίρνοντας δεκάδες χιλιάδες χρόνια μόνο για να φτάσει σε ένα άλλο βαρετό αστέρι; Όχι όταν μπορείτε να σκάσετε στο πλησιέστερο άνοιγμα της σκουληκότρυπα, να κάνετε μια μικρή βόλτα και να καταλήξετε σε κάποια εξωτική μακρινή γωνία του σύμπαντος.
Υπάρχει όμως μια μικρή τεχνική δυσκολία, αν και: Οι σκουληκότρυπες, οι οποίες είναι στροφές στο διάστημα και τόσο ακραίες που σχηματίζει μια σήραγγα συντόμευσης, είναι καταστροφικά ασταθείς. Όπως και μέσα, μόλις στείλετε ένα φωτόνιο κάτω από την τρύπα, καταρρέει πιο γρήγορα από την ταχύτητα του φωτός.
Αλλά ένα πρόσφατο βιβλίο, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό preprint arXiv στις 29 Ιουλίου, βρήκε έναν τρόπο να χτίσει μια σχεδόν σταθερή σκουληκότρυπα, η οποία καταρρέει, αλλά αρκετά αργά για να στείλει μηνύματα - και ενδεχομένως ακόμη και πράγματα - κάτω από αυτήν πριν σκιστεί . Το μόνο που χρειάζεστε είναι μερικές μαύρες τρύπες και μερικές απείρως μακρές κοσμικές χορδές.
Πανεύκολο.
Το πρόβλημα της σκουληκότρυπας
Καταρχήν, η οικοδόμηση μιας σκουληκότρυπας είναι αρκετά απλή. Σύμφωνα με τη Θεωρία του Αϊνστάιν της Γενικής Σχετικότητας, η μάζα και η ενέργεια στηρίζουν τον ιστό του χωροχρόνου. Και μια συγκεκριμένη διαμόρφωση της ύλης και της ενέργειας επιτρέπει το σχηματισμό μιας σήραγγας, μια συντόμευση ανάμεσα σε δύο διαφορετικά μέρη του σύμπαντος.
Δυστυχώς, ακόμη και σε χαρτί, αυτές οι σκουληκότρυπες είναι φανταστικά ασταθείς. Ακόμη και ένα μόνο φωτόνιο που διέρχεται από τη σκουληκότρυπα ενεργοποιεί μια καταστροφική καταρράκτη που κόβει τη σκουληκότρυπα. Ωστόσο, μια υγιής δόση αρνητικής μάζας - ναι, αυτό είναι το θέμα αλλά με το αντίθετο βάρος - μπορεί να εξουδετερώσει τις αποσταθεροποιητικές επιδράσεις της κανονικής ύλης που προσπαθεί να περάσει μέσα από την σκουληκότρυπα, καθιστώντας την διαστρέψιμη.
Εντάξει, το ζήτημα με αρνητική μάζα δεν υπάρχει, οπότε χρειαζόμαστε ένα νέο σχέδιο.
Ας ξεκινήσουμε με την ίδια την σκουληκότρυπα. Χρειαζόμαστε είσοδο και έξοδο. Είναι θεωρητικά δυνατό να συνδέσετε μια μαύρη τρύπα (μια περιοχή του χώρου όπου τίποτα δεν μπορεί να διαφύγει) σε μια άσπρη τρύπα (μια θεωρητική περιοχή του χώρου όπου τίποτα δεν μπορεί να εισέλθει). Όταν αυτά τα δύο περίεργα πλάσματα ενώνονται μαζί, σχηματίζουν ένα καινούργιο πράγμα: μια σκουληκότρυπα. Έτσι μπορείτε να πηδήξετε σε κάθε άκρο αυτής της σήραγγας και αντί να πάρετε συντριπτική σε λήθη, απλά βάζετε αβλαβή βαλβίδα στην άλλη πλευρά.
Ω, αλλά και οι λευκές τρύπες δεν υπάρχουν. Άνθρωπος, αυτό γίνεται δύσκολο.
Φορτίστε το
Δεδομένου ότι δεν υπάρχουν λευκές τρύπες, χρειαζόμαστε ένα νέο σχέδιο. Ευτυχώς, μερικά έξυπνα μαθηματικά αποκαλύπτουν μια πιθανή απάντηση: μια φορτισμένη μαύρη τρύπα. Οι μαύρες τρύπες μπορούν να φέρουν ηλεκτρικό φορτίο (δεν είναι συνηθισμένο λόγω του τρόπου με τον οποίο διαμορφώνονται φυσικά, αλλά θα πάρουμε αυτό που μπορούμε να πάρουμε). Το εσωτερικό μιας φορτισμένης μαύρης τρύπας είναι ένα παράξενο μέρος, με την κανονική σημειακή μοναδικότητα μιας μαύρης τρύπας να τεντώνεται και να παραμορφώνεται, επιτρέποντάς της να σχηματίσει μια γέφυρα σε μια άλλη αντίθετα φορτισμένη μαύρη τρύπα.
Voila: μια σκουληκότρυπα, χρησιμοποιώντας μόνο τα πράγματα που μπορεί πραγματικά να υπάρχουν.
Αλλά αυτές οι μαύρες τρύπες από τη σκουληκότρυπα έχουν δύο ζητήματα. Το ένα, είναι ακόμα ασταθές και αν κάτι ή κάποιος προσπαθεί πραγματικά να το χρησιμοποιήσει, καταρρέει. Ο άλλος είναι ότι οι δύο αντίθετα φορτισμένες μαύρες τρύπες θα προσελκύονται μεταξύ τους - τόσο μέσω βαρυτικών όσο και ηλεκτρικών δυνάμεων - και αν πέσουν μαζί θα πάρετε μόνο μία μεγάλη, ουδέτερα φορτισμένη και εντελώς άχρηστη μαύρη τρύπα.
Βάλτε ένα κοσμικό τόξο πάνω του
Για να γίνει αυτό λοιπόν, πρέπει να βεβαιωθούμε ότι οι δύο φορτισμένες μαύρες τρύπες μένουν με ασφάλεια μακριά από το ένα το άλλο και βεβαιωθείτε ότι η σήραγγα της σκουληκότρυπας μπορεί να παραμείνει ανοιχτή. Μια πιθανή λύση: κοσμικές χορδές.
Οι κοσμικές χορδές είναι θεωρητικά ελαττώματα, παρόμοια με τις ρωγμές που σχηματίζουν όταν πάγωμα πάγου, στον ιστό του χωροχρόνου. Αυτά τα κοσμικά υπολείμματα σχηματίστηκαν στις πρώτες, δύσκολες μέρες των πρώτων κλάδων ενός δευτερολέπτου μετά την Μεγάλη Έκρηξη. Είναι πραγματικά εξωτικά αντικείμενα, όχι ευρύτερα από ένα πρωτόνιο, αλλά με μια μόνο ίντσα του μήκους τους που ξεπερνούν το Όρος Everest. Ποτέ δεν θέλετε να συναντήσετε τον εαυτό σας, αφού θα σας κοπεί καθαρό στη μέση σαν μια κοσμική φώτα, αλλά δεν χρειάζεται να ανησυχείτε πολύ, αφού δεν είμαστε σίγουροι ότι υπάρχουν, και δεν έχουμε δει κανέναν εκεί έξω το σύμπαν.
Ακόμα, δεν υπάρχει κανένας λόγος για τον οποίο δεν μπορούν να υπάρξουν, έτσι είναι δίκαιο παιχνίδι.
Έχουν μια άλλη πολύ χρήσιμη ιδιοκτησία όταν πρόκειται για σκουληκότρυπες: τεράστια ένταση. Με άλλα λόγια, πραγματικά δεν τους αρέσει να ωθούνται γύρω. Αν σπείρετε τη σκουληκότρυπα με μια κοσμική χορδή και αφήστε τη χορδή να περάσει κατά μήκος των εξωτερικών άκρων των μαύρων τρυπών και να τεντωθεί από το ένα άκρο μέχρι το άπειρο, τότε η τάνυση στη χορδή εμποδίζει την προσέλκυση των φορτισμένων μαύρων τρυπών σε κάθε άλλη, κρατώντας τα δύο άκρα της σκουληκότρυπα μακριά από το ένα το άλλο. Ουσιαστικά, τα μακρινά άκρα της κοσμικής χορδή ενεργούν όπως δύο αντιτιθέμενες ομάδες ρυμουλκούμενου, κρατώντας πίσω τις μαύρες τρύπες.
Εξουδετερώνει τους τρόμους
Μια κοσμική συμβολοσειρά λύνει ένα από τα προβλήματα (κρατώντας τα άκρα ανοιχτά), αλλά δεν εμποδίζει την ίδια τη σκουληκότρυπα να καταρρεύσει αν την χρησιμοποιούσατε πραγματικά. Ας ρίξουμε λοιπόν σε μια άλλη κοσμική χορδή, βιδώνοντας επίσης την σκουληκότρυπα, αλλά και βυθίζοντας το μέσα από το κανονικό διάστημα ανάμεσα στις δύο μαύρες τρύπες.
Όταν οι κοσμικές χορδές είναι κλειστές σε ένα βρόχο, κουνιστούν - πολύ. Αυτές οι δονήσεις αναδεύουν τον ίδιο τον ιστό του χωροχρόνου γύρω τους και όταν συντονίζονται ακριβώς οι δονήσεις μπορούν να προκαλέσουν την αρνητική ενέργεια του χώρου στην περιοχή τους, ενεργώντας σαν αρνητική μάζα μέσα στην σκουληκότρυπα, ενδεχομένως σταθεροποιώντας την.
Φαίνεται λίγο περίπλοκο, αλλά στην πρόσφατη εργασία, μια ομάδα θεωρητικών φυσικών έδωσε οδηγίες βήμα προς βήμα για την κατασκευή μιας τέτοιας σκουληκότρυπας. Δεν είναι μια τέλεια λύση: Τελικά οι εγγενείς δονήσεις στις κοσμικές χορδές - οι ίδιες που θα μπορούσαν να κρατήσουν την ανοιχτή τρύπα - τραβήξουν ενέργεια και επομένως μαζική, μακριά από τη χορδή, κάνοντάς την μικρότερη και μικρότερη. Ουσιαστικά, με την πάροδο του χρόνου, οι κοσμικές χορδές κουνιέται στη λήθη, με πλήρη κατάρρευση της σκουληκότρυπα που δεν είναι πολύ πίσω. Αλλά η σκουληκότρυπα μπορεί να παραμείνει σταθερή για να επιτρέψει στα μηνύματα ή ακόμη και σε αντικείμενα να ταξιδέψουν κάτω από τη σήραγγα και να μην πεθάνουν, πράγμα που είναι ωραίο.
Αλλά πρώτα πρέπει να βρούμε κάποιες κοσμικές χορδές.
Paul M. Sutter είναι ένας αστροφυσικός στο Το κρατικό πανεπιστήμιο του Οχάιο, υποδοχής του Ρωτήστε έναν διαστημόπλοιο και Διαστημικό ραδιόφωνο, και συγγραφέας του Η Θέση σας στο Σύμπαν.
