Što su crvotočine?

BORBA SA ŽIŽKOM U DRVETU (Lipanj 2019).

Anonim

Mnogi znanstvenici i astronomi vjeruju da su crvotočine stvarne. Mnoge stvari u astrofizici i teorijskoj fizici nikada nisu otkrivene, ali, kako kažu, "matematika radi", što znači da su mogući. Vjeruje se da ako postoje crvotočine, oni su rezultat primordijalne mikroskopske crvotočine koja je proširena na početku svemira, izravno nakon Big Banga.

Popularna fantastika i Hollywood izgleda kao da su opsjednuti prostorom i vremenom. Od nedavnih hitova kao što su Interstellar i Martian do nedavnog vala nevjerojatnih otkrića u našoj galaksiji i dalje, sve oči izgledaju kao na golemom oceanu prostora. Dok naša potraga za razumijevanjem kozmosa nikada neće biti dovršena, postoje neke zagonetne prijedloge koji su tijekom povijesti ukazivali na naš interes. Jedan od najpoznatijih primjera je ideja crvotočina.

Neki ih ljudi nazivaju prečacima kroz svemir, dok drugi tvrde da oni mogu biti sredstvo putovanja kroz vrijeme. Činjenica je da su one fascinantne i komplicirane i vrlo zbunjujuće za neke ljude, čak i ako su vidjeli Interstellar.

Još zbunjena? Pa, uzmimo dublji pogled na jedan od najvećih misterija - i najuzbudljivijih pretpostavki - u cijelom svemiru.

Znanost crvotočine

Bez da se previše odstere u dubine teorije opće relativnosti i vrlo visoke astrofizike, pokušajmo razumjeti crvotočinu u svom najosnovnijem obliku - mostu. Zapravo, crvotočine se tehnički nazivaju Einstein-Rosen mostovi, kako ih je prvi put predložio Albert Einstein i Nathan Rosen 1935. Vjeruje se da su ovi mostovi preko svemirskog vremena mogući zbog učinka savijanja koji svi masivni objekti imaju na prostoru vremena,

Prijedlog je da se dva ogromno masivna objekta (usta) mogla savijati prostorno vrijeme do takve točke da bi se preko mosta povezali jedan s drugim. Teoretski, naravno, to bi značajno smanjilo vrijeme putovanja između dviju točaka u svemiru, koje bi mogle biti milijarde svjetlosnih godina ili samo nekoliko stopa. Još jedno, još izuzetno objašnjenje jest da crvotočine ne samo da mogu povezati dva udaljena mjesta u našem sadašnjem svemiru, nego mogu zapravo povezati s drugim drugim svemirima!

Ovaj grlo može biti izravna ruta, ili zakrivljena staza koja prelazi preko veće dimenzije na vrlo daleku "drugu stranu". Zakrivljena dvodimenzionalna ravnina obično je najbolji način za zamisliti ovaj scenarij. Kad se dva predmeta značajnog masovnog savijaju u ravnini prema suprotnoj strani, teorijski bi se mogla napraviti veza. Kažemo "teoretski" jer, unatoč činjenici da se crvotočine uklapaju u načela opće relativnosti, crvotočina još nije otkrivena.

Sada možda mislite: "Ako ih nikad nismo pronašli, kako znamo da postoje?" Pa, to je dobra stvar. Mnoge stvari u astrofizici i teorijskoj fizici nikada nisu otkrivene, ali, kako kažu, "matematika radi", što znači da su mogući. Vjeruje se da ako postoje crvotočine, oni su rezultat primordijalne mikroskopske crvotočine koja je proširena na početku svemira, izravno nakon Big Banga.

U redu, tako da djeluju pod pretpostavkom da crvotočine mogu i postoje, pitanje je na svima

,

kada ih možemo početi koristiti? Pa, osebujna i egzotična priroda crvotočina čini ideju da ih koristite daleko dalje u budućnosti. Postoji niz osnovnih problema s pronalaženjem, korištenjem ili čak iskorištavanjem crvotočina.

Problem s crvotočinama

Einstein-Rosen mostovi predstavljaju pravi problem jer se srušuju i nestaju iznimno brzo, tako da je otkrivanje, identifikacija i proučavanje gotovo nemoguće. Nadalje, neki teoretičari tvrde da se crvotočine mogu dogoditi na mikroskopskoj razini, koja se uvlači i izlazi na kvantnoj razini postojanja koju trenutno ne možemo promatrati.

To se, kad god postoji problem ili cestovni blok u teorijskoj fizici, netko misli na rješenje. Ako je primarni problem s proučavanjem i korištenjem crvotočina veličina i kratko trajanje, ako se taj problem može suprotstaviti, onda bi se mogao ostvariti napredak. Imajući to na umu, postoji teorija da bi "egzotska materija" mogla stabilizirati crvotočinu kako bi se mogla koristiti dulje vremensko razdoblje i osigurati veću stabilnost. Egzotična tvar nije ista stvar kao tamna tvar, ali sadrži ogromnu količinu negativnog tlaka i negativne gustoće energije. Ova vrsta materije vidljiva je samo u ograničenim pokusima u vakuumskom stanju, ali ako je prirodno ili umjetno dodano u crvotočinu, teoretizirano je da se crvotočina mogla širiti - čak i zadržati otvorenom - kako bi svemirski putnici ili oprema može biti poslana putem.

Osim toga, predviđeno je da će doći do masivnih količina zračenja u ustima i singularnosti određenih crvotočina, što bi se odmah pokazalo kobnim i uništilo sve što mu se približilo. Intenzivne gravitacijske sile bi također vjerojatno kopile bilo koji brod ili čovjeka na komade prije nego što bi prolazile kroz crvotočinu. Ako crna rupa može razdvojiti zvijezdu, ne želim zamisliti što bi to moglo učiniti ljudima.

Postoje li različite vrste crvotočina?

Prijelazne crvotočine: To je vrsta crvotočine gdje bi ljudska bića mogla više puta putovati kroz prostorni most, u oba smjera, bez ikakve štete. Egzotična materija bi bila potrebna za ovu vrstu crvotočine kako bi ostala stabilna i otvorena, budući da će egzotična tvar oduprijeti prirodnoj sklonosti crvotočine da odmah sklopi ugovor.

Slika simulirane prolazne crvotočine koja povezuje trg ispred fizičkih instituta Sveučilišta u Tübingenu s pješčanim dine kraj Boulogne sur Mer na sjeveru Francuske (Slika Izvor: Wikimedijin)

Schwarzschild Wormholes: To su jednosmjerni jednosmjerni i primjer je Einstein-Rosenovog mosta. Nakon zbijanja na nevjerojatnu i konačnu gustoću u singularnosti, tada biste izvršili isti postupak unatrag, na ušću druge crne rupe.

Je li vrijeme putovanje moguće kroz crvotočinu?

Dok će otkrivanje crvotočine biti nevjerojatan trenutak u povijesti astronomije, mnogi drugi problemi i idiosinkrizi crvotočina vjerojatno će spriječiti ljude da ispituju bilo koju od naših teorija putovanja kroz desetljećima.

Reference: