ΤΙ ΕΊΝΑΙ ΟΙ ΣΚΟΥΛΗΚΌΤΡΥΠΕΣ;

Send

Στην επιστημονική φαντασία, οι σκουληκότρυπες είναι μια μέθοδος που χρησιμοποιείται συχνά για να ταξιδέψει σε μεγάλες αποστάσεις στο διάστημα. Είναι αυτές οι μαγικές γέφυρες πραγματικά δυνατές;

Με όλο τον ενθουσιασμό μου για το μέλλον της ανθρωπότητας στο διάστημα, υπάρχει ένα έντονο πρόβλημα. Ακόμα και με τις πιο αισιόδοξες τεχνολογίες διαστημικών πτήσεων που μπορούμε να φανταστούμε, δεν πρόκειται ποτέ να φτάσουμε σε άλλο αστέρι σε μια ανθρώπινη ζωή.

Η πραγματικότητα μας λέει ότι ακόμη και τα πιο κοντινά αστέρια είναι ακατανόητα μακριά, και θα απαιτούσαν τεράστιες ποσότητες ενέργειας ή χρόνο για να κάνουν το ταξίδι. Η πραγματικότητα λέει ότι χρειαζόμαστε ένα πλοίο που μπορεί κάπως να διαρκέσει για εκατοντάδες ή χιλιάδες χρόνια, ενώ γενιά μετά γενιά αστροναυτών γεννιέται, ζει τη ζωή τους και πεθαίνει κατά τη μεταφορά σε άλλο αστέρι.

Η επιστημονική φαντασία, από την άλλη πλευρά, μας εντυπωσιάζει με τις παραπλανητικές μεθόδους της προηγμένης προώθησης. Ανεβείτε την κίνηση στημόνι και παρακολουθήστε τα αστέρια να μας περνούν, κάνοντας ένα ταξίδι στο Alpha Centauri τόσο γρήγορα όσο μια κρουαζιέρα αναψυχής.

Ξέρετε τι είναι ακόμα πιο εύκολο; Μια σκουληκότρυπα; μια μαγική πύλη που συνδέει δύο σημεία στο χώρο και το χρόνο μεταξύ τους. Απλώς ευθυγραμμίστε τα σιριόνια για να καλέσετε στον προορισμό σας, περιμένετε να σταθεροποιηθεί το αστέρι και στη συνέχεια απλά περπατήστε… περπατήστε! στον προορισμό σας μισό γαλαξία μακριά.

Ναι, θα ήταν πολύ ωραίο. Κάποιος πρέπει πραγματικά να γυρίσει στην εφεύρεση αυτών των σκουληκιών, οδηγώντας σε ένα τολμηρό νέο μέλλον της διαγαλαξιακής ταχύτητας. Τι είναι οι σκουληκότρυπες, ακριβώς και πόσο σύντομα μέχρι να χρησιμοποιώ ένα ;.

Μια σκουληκότρυπα, επίσης γνωστή ως γέφυρα Einstein-Rosen είναι μια θεωρητική μέθοδος αναδίπλωσης χώρου και χρόνου, ώστε να μπορείτε να συνδέσετε δύο θέσεις στο διάστημα μαζί. Θα μπορούσατε να ταξιδέψετε αμέσως από το ένα μέρος στο άλλο.

Θα χρησιμοποιήσουμε αυτήν την κλασική επίδειξη από την ταινία Interstellar, όπου σχεδιάζετε μια γραμμή από δύο σημεία, σε ένα κομμάτι χαρτί και στη συνέχεια διπλώστε το χαρτί και τρυπήστε το μολύβι σας για να συντομεύσετε το ταξίδι. Αυτό λειτουργεί πολύ καλά στα χαρτιά, αλλά είναι αυτή η πραγματική φυσική;

Όπως μας δίδαξε ο Αϊνστάιν, η βαρύτητα δεν είναι μια δύναμη που τραβά την ύλη όπως ο μαγνητισμός, είναι στην πραγματικότητα μια παραμόρφωση του χωροχρόνου. Η Σελήνη πιστεύει ότι ακολουθεί απλώς μια ευθεία γραμμή στο διάστημα, αλλά στην πραγματικότητα ακολουθεί το στρεβλωμένο μονοπάτι που δημιουργήθηκε από τη βαρύτητα της Γης.

Και έτσι, σύμφωνα με τον Αϊνστάιν και τον φυσικό Nathan Rosen, θα μπορούσατε να χωρίσετε τον χωροχρόνο τόσο σφιχτά που δύο σημεία μοιράζονται την ίδια φυσική τοποθεσία. Εάν μπορούσατε τότε να διατηρήσετε το όλο πράγμα σταθερό, θα μπορούσατε να διαχωρίσετε προσεκτικά τις δύο περιοχές του χωροχρόνου, ώστε να εξακολουθούν να είναι η ίδια τοποθεσία, αλλά χωρίζονται από όποια απόσταση θέλετε.

Ανεβείτε το βαρυτικό πηγάδι από τη μία πλευρά της σκουληκότρυπας και, στη συνέχεια, εμφανίζεται αμέσως στην άλλη θέση. Εκατομμύρια ή δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά. Παρόλο που θεωρητικά είναι δυνατό να δημιουργηθούν σκουληκότρυπες, είναι πρακτικά αδύνατο από αυτό που κατανοούμε σήμερα.

Το πρώτο μεγάλο πρόβλημα είναι ότι οι σκουληκότρυπες δεν μπορούν να διασταυρωθούν σύμφωνα με τη Γενική Σχετικότητα. Λάβετε λοιπόν υπόψη αυτό. η φυσική που προβλέπει αυτά τα πράγματα, τα απαγορεύει να χρησιμοποιηθούν ως μέθοδος μεταφοράς. Αυτή είναι μια πολύ σοβαρή απεργία εναντίον τους.

Δεύτερον, ακόμη και αν μπορούν να δημιουργηθούν σκουληκότρυπες, θα ήταν εντελώς ασταθείς, καταρρέοντας αμέσως μετά το σχηματισμό τους. Εάν προσπαθήσατε να περπατήσετε στο ένα άκρο, ίσως και να περπατήσετε σε μια μαύρη τρύπα.

Τρίτον, ακόμη και αν είναι διασταυρούμενα και μπορούν να διατηρηθούν σταθερά, τη στιγμή που κάποιο υλικό προσπαθούσε να περάσει - ακόμη και φωτόνια φωτός - που θα τους έκανε να καταρρεύσουν.

Υπάρχει όμως μια λάμψη ελπίδας, επειδή οι φυσικοί δεν έχουν ακόμη καταλάβει πώς να ενοποιήσουν τη βαρύτητα και την κβαντική μηχανική.

Αυτό σημαίνει ότι το ίδιο το Σύμπαν μπορεί να γνωρίζει πράγματα για τις σκουληκότρυπες που δεν καταλαβαίνουμε ακόμη. Είναι πιθανό ότι δημιουργήθηκαν φυσικά ως μέρος του Big Bang, όταν ο χωροχρόνος ολόκληρου του Σύμπαντος μπλέχτηκε σε μια μοναδικότητα.

Οι αστρονόμοι έχουν προτείνει στην πραγματικότητα αναζήτηση για σκουληκότρυπες στο διάστημα αναζητώντας πώς η βαρύτητά τους στρεβλώνει το φως από τα αστέρια πίσω τους. Κανένας δεν έχει εμφανιστεί ακόμα.

Μια πιθανότητα είναι ότι οι σκουληκότρυπες εμφανίζονται φυσικά σαν τα εικονικά σωματίδια που γνωρίζουμε ότι υπάρχουν. Εκτός από αυτά θα ήταν ακατανόητα μικρό, στην κλίμακα Planck. Θα χρειαστείτε ένα μικρότερο διαστημικό σκάφος.

Μία από τις πιο συναρπαστικές επιπτώσεις των σκουληκιών είναι ότι θα μπορούσαν να σας επιτρέψουν να ταξιδέψετε πραγματικά στο χρόνο.

Ετσι δουλευει. Αρχικά, δημιουργήστε μια σκουληκότρυπα στο εργαστήριο. Στη συνέχεια, πάρτε το ένα άκρο της σκουληκότρυπας, βάλτε το σε ένα διαστημικό σκάφος και πετάξτε σε ένα σημαντικό ποσοστό της ταχύτητας του φωτός, έτσι ώστε η διαστολή του χρόνου να τεθεί σε ισχύ.

Για τους ανθρώπους στο διαστημικό σκάφος, θα έχουν συμβεί μόνο λίγα χρόνια, ενώ θα μπορούσαν να ήταν εκατοντάδες ή και χιλιάδες για τους ανθρώπους πίσω στη Γη. Υποθέτοντας ότι θα μπορούσατε να διατηρήσετε τη σκουληκότρυπα σταθερή, ανοιχτή και διαπερατή, τότε το ταξίδι μέσω αυτού θα ήταν ενδιαφέρον.

Εάν περάσατε προς μία κατεύθυνση, όχι μόνο θα μετακινήσετε την απόσταση μεταξύ των σκουληκιών, αλλά θα μεταφερθείτε επίσης στον χρόνο που βιώνει η σκουληκότρυπα. Πηγαίνετε προς μια κατεύθυνση και προχωράτε προς τα εμπρός στο χρόνο, προς τα αντίθετα: προς τα πίσω στο χρόνο

Μερικοί φυσικοί, όπως ο Leonard Susskind πιστεύουν ότι αυτό δεν θα λειτουργούσε γιατί αυτό θα παραβίαζε δύο από τις πιο θεμελιώδεις αρχές της φυσικής: την τοπική εξοικονόμηση ενέργειας και την αρχή της αβεβαιότητας του ενεργειακού χρόνου.

Δυστυχώς, φαίνεται ότι οι σκουληκότρυπες θα πρέπει να παραμείνουν στο χώρο της επιστημονικής φαντασίας για το άμεσο μέλλον και ίσως για πάντα. Ακόμα κι αν είναι δυνατό να δημιουργήσετε σκουληκότρυπες, τότε έχετε το κρατήσει σταθερό και ανοιχτό και, στη συνέχεια, πρέπει να καταλάβετε πώς να αφήσετε την ύλη σε αυτά χωρίς να καταρρεύσετε. Ακόμα, αν μπορούσαμε να το καταλάβουμε, πράγματι θα έκανε το διαστημικό ταξίδι πολύ βολικό.

Αν μπορούσατε να δημιουργήσετε δύο άκρες από μια σκουληκότρυπα σε οποιοδήποτε σημείο του Σύμπαντος, πού θα ήταν; Πείτε μας τις ιδέες σας στα παρακάτω σχόλια.