Toată lumea vrea o gaură de vierme. Adică, cine vrea să se deranjeze să călătorească rutele lungi și lente prin univers, luând zeci de mii de ani doar pentru a ajunge la încă o stea plictisitoare? Nu atunci când poți intra în cea mai apropiată deschidere a găurilor de vierme, fă o scurtă plimbare și sfârșește într-un colț exotic îndepărtat al universului.
Cu toate acestea, există o mică dificultate tehnică: găurile de vierme, care sunt îndoite în spațiu-timp atât de extreme încât se formează un tunel de scurtături, sunt instabile catastrofal. Ca și în, imediat ce trimiteți un singur foton în gaură, acesta se prăbușește mai repede decât viteza luminii.
Dar o lucrare recentă, publicată în jurnalul preprint arXiv pe 29 iulie, a găsit o modalitate de a construi o gaură de vierme aproape constantă, una care se prăbușește, dar suficient de lent pentru a trimite mesaje - și potențial chiar lucruri - în jos înainte de a se dezlipi. . Nu trebuie decât câteva găuri negre și câteva șiruri cosmice infinit de lungi.
Easy-peasy.
Problema găurii de vierme
În principiu, construirea unei găuri de vierme este destul de simplă. Conform Teoriei relativității generale a lui Einstein, masa și energia deformează materialul spațiu-timp. Și o anumită configurație specială a materiei și energiei permite formarea unui tunel, o scurtătură între două porțiuni ale universului altfel îndepărtate.
Din păcate, chiar și pe hârtie, găurile de vierme sunt fantastic de instabile. Chiar și un singur foton care trece prin gaura de vierme declanșează o cascadă catastrofală care desparte gaura de vierme. Cu toate acestea, o doză sănătoasă de masă negativă - da, aceasta este materia, dar cu o greutate opusă - poate contracara efectele destabilizatoare ale materiei obișnuite încercând să treacă prin gaura de vierme, făcând-o traversabilă.
OK, problema cu masa negativă nu există, așa că avem nevoie de un nou plan.
Să începem cu gaura de vierme în sine. Avem nevoie de o intrare și o ieșire. Teoretic este posibil să conectați o gaură neagră (o regiune a spațiului de unde nimic nu poate scăpa) la o gaură albă (o regiune teoretică a spațiului în care nimic nu poate intra). Când aceste două creaturi ciudate se unesc, formează un lucru nou-nouț: o gaură de vierme. Deci, poți sări în oricare capăt al acestui tunel și în loc să fii zdrobit în uitare, doar valul inofensiv iese din cealaltă parte.
Oh, dar nici găurile albe nu există. Omule, asta devine dificil.
Încărcați-l
Deoarece găurile albe nu există, avem nevoie de un nou plan. Din fericire, niște matematici inteligente dezvăluie un posibil răspuns: o gaură neagră încărcată. Găurile negre pot transporta o sarcină electrică (nu este comună din cauza modului în care sunt formate în mod natural, dar vom lua ceea ce putem obține). Interiorul unei găuri negre încărcate este un loc ciudat, cu singularitatea punctuală normală a unei găuri negre întinse și denaturate, ceea ce îi permite să formeze o punte spre o altă gaură neagră încărcată opus.
Voila: o gaură de vierme, folosind doar lucruri care ar putea exista de fapt.
Dar această gaură de vierme-prin-încărcat-găuri negre are două probleme. Unul, este încă instabil și, dacă ceva sau cineva încearcă să-l folosească, se destramă. Cealaltă este că cele două găuri negre încărcate opus vor fi atrase unele de altele - atât prin forțele gravitaționale, cât și prin cele electrice - iar dacă se încadrează, veți obține o singură gaură neagră, mare, încărcată neutru și cu totul inutilă.
Pune un arc cosmic pe el
Așadar, pentru ca totul să funcționeze, trebuie să ne asigurăm că cele două găuri negre încărcate rămân în siguranță departe unul de celălalt și să ne asigurăm că tunelul găurii de vierme se poate menține deschis. O soluție potențială: șiruri cosmice.
Șirurile cosmice sunt defecte teoretice, asemănătoare cu fisurile care se formează atunci când gheața îngheață, în țesătura spațiului-timp. Aceste rămășițe cosmice s-au format în primele zile grele ale primelor fracțiuni de secundă după Big Bang. Sunt obiecte cu adevărat exotice, nu mai largi decât un proton, dar cu un singur centimetru din lungimea lor care depășesc Muntele Everest. Nu vreți niciodată să vă întâlniți cu unul singur, din moment ce v-ar tăia curatat pe jumătate ca un sabie de lumină cosmică, dar nu trebuie să vă faceți griji, întrucât nici măcar nu suntem siguri că există și nu am văzut niciodată unul acolo Universul.
Totuși, nu există niciun motiv pentru că nu pot exista, deci sunt joc corect.
Au o altă proprietate foarte utilă când vine vorba de găurile de vierme: o tensiune enormă. Cu alte cuvinte, nu le place să fie împinși. Dacă filați gaura de vierme cu un șir cosmic și permiteți ca șirul să treacă de-a lungul marginilor exterioare ale găurilor negre și să se întindă de la capăt până la infinit, atunci tensiunea din șir împiedică să fie atrase găurile negre încărcate unul pe celălalt, ținând cele două capete ale găurii de vierme departe unul de celălalt. În esență, capetele îndepărtate ale șirului cosmic acționează ca două echipe de remorcher opuse, ținând înapoi găurile negre.
Calmând tremururile
Un șir cosmic rezolvă una dintre probleme (menținerea capetelor deschise), dar nu împiedică gaura de vierme să se prăbușească dacă ar trebui să o folosești. Așadar, haideți să aruncăm într-un alt șir cosmic, înfășurând și gaura de vierme, dar și buclându-l prin spațiul normal dintre cele două găuri negre.
Atunci când șirurile cosmice sunt închise într-o buclă, ele se rătăcesc - multe. Aceste vibrații stârnesc chiar țesătura spațiului-timp din jurul lor, iar atunci când sunt reglate drept, vibrațiile pot determina energia spațiului din vecinătatea lor să devină negativă, acționând efectiv ca o masă negativă în gaura de vierme, putând stabiliza-o.
Pare un pic complex, însă, în lucrarea recentă, o echipă de fizicieni teoretici a dat instrucțiuni pas cu pas pentru a construi doar un astfel de gaură de vierme. Nu este o soluție perfectă: în cele din urmă vibrațiile inerente din șirurile cosmice - aceleași care ar putea menține gaura de vierme deschisă - trag energie și, prin urmare, masă, departe de sfoară, făcând-o mai mică și mai mică. În esență, de-a lungul timpului șirurile cosmice se uită în uitare, cu prăbușirea completă a găurii de vierme nu departe. Însă gaura de vierme înțepată poate rămâne suficient de stabilă pentru a permite mesajelor sau chiar obiectelor să călătorească în tunel și să nu moară, ceea ce este drăguț.
Dar mai întâi trebuie să găsim câteva șiruri cosmice.
Paul M. Sutter este astrofizician la Universitatea de Stat din Ohio, gazda Întrebați un Spaceman și Radio spațială, și autorul Locul tău în Univers.
