Crvotočine i svemirska putovanja

Svemirska putovanja kroz crvotočine zvuče kao prilično zanimljiva ideja. Tko ne bi htio imati tehnologiju da uskoči u brod, pronađe najbližu crvotočinu i za kratko vrijeme otputuje u daleka mjesta? Učinio bi to putovanjem u svemir! Naravno, ideja se stalno pojavljuje u znanstvenim fantastičnim filmovima i knjigama. Ti "tuneli u prostor-vremenu" navodno omogućuju likovima da se kreću kroz prostor i vrijeme u otkucaju srca, a likovi se ne moraju brinuti o fizici.

Jesu li crvotočine stvarne? Ili su samo književni uređaji koji omogućuju dalje kretanje zapleta znanstvene fantastike. Ako one postoje, što stoji iza toga znanstvenog objašnjenja? Odgovor bi mogao biti mali od svakog. Međutim, oni su izravna posljedica opća relativnost, teorija koju je prvi razvio Albert Einstein početkom 20. stoljeća. Međutim, to ne znači nužno i da postoje ili da ljudi mogu putovati kroz njih u svemirskim brodovima. Da biste razumjeli zašto su uopće ideja za svemirska putovanja, važno je znati malo o znanosti koja bi im mogla objasniti.

Crvotočina bi trebala biti način tranzita kroz prostor-vrijeme koji povezuje dvije udaljene točke u prostoru. Neki primjeri iz popularne fantastike i filmova uključuju film Međuzvjezdani, gdje su likovi koristili crvotočine kao portale u udaljenim dijelovima galaksije. Međutim, ne postoje opažajni dokazi da oni postoje i nema empirijskog dokaza da oni nisu negdje vani. Trik je pronaći ih i tada shvatiti kako djeluju.

Jedan od načina postojanja stabilne crvotočine je stvaranje i podupiranje neke vrste egzotičnog materijala. Jednostavno rečeno, ali što je egzotični materijal? Kakvo posebno svojstvo mora imati crvotočine? Teoretski gledano, takve "crvotočne stvari" moraju imati "negativnu" masu. Upravo tako zvuči: materija koja ima negativnu vrijednost, a ne redovita materija, koja ima pozitivnu vrijednost. To je također nešto što znanstvenici nikad nisu vidjeli.

Sada je moguće da crvotočine spontano iskrsnu korištenjem ove egzotične materije. Ali, postoji još jedan problem. Ništa im ne bi pomoglo, da bi se oni odmah odmah srušili na sebe. Ne tako sjajno za bilo koji brod koji slučajno prolazi u to vrijeme.

Dakle, ako spontane crvotočine nisu obradive, postoji li drugi način da ih stvorite? Teoretski da, i imamo crne rupe na čemu im se zahvaljujemo. Uključeni su u fenomen poznat kao Einstein-Rosen most. U osnovi je crvotočina stvorena zbog ogromnog izvijanja prostora i vremena efektima a Crna rupa. Točnije, to mora biti Schwarzschild crna rupa, ona koja ima statičku (nepromjenjivu) količinu mase, ne rotira se i nema električnog naboja.

Pa, kako bi to uspjelo? U osnovi dok svjetlost padne u crnu rupu, prolazila bi kroz crvotočanu rupu i pobjegla na drugu stranu, kroz objekt poznat kao bijela rupa. Bijela rupa slična je crnoj rupi, ali umjesto usisavajućeg materijala, materijal odbija. Svjetlost bi se ubrzavala dalje od "izlaznog portala" bijele rupe na, dobro, ulazu brzina svjetlosti, što ga čini svijetlim objektom, otuda i izraz "bijela rupa".

Naravno, stvarnost ovdje zagrize: bilo bi nepraktično čak i pokušati proći kroz crvotočanicu. To je zato što bi prolaz zahtijevao pad u crnu rupu, što je nevjerojatno smrtonosno iskustvo. Sve što prođe horizont događaja bilo bi rastegnuto i zgnječeno, što uključuje živa bića. Jednostavno rečeno, nema načina da preživimo takvo putovanje.

Postoji još jedna situacija u kojoj može doći do crvotočine, iz nečega što se naziva Kerr crna rupa. Izgledalo bi sasvim drugačije od normalne "točkaste singularnosti", a to je ono što astronomi misle da čine crne rupe. Kerrova crna rupa orijentirala bi se u formaciju prstena, učinkovito uravnotežujući ogromnu gravitacijsku silu s rotacijskom inercijom singularnosti.

Budući da je crna rupa u sredini "prazna", moglo bi se proći kroz tu točku. Izvijanje prostora-vremena u sredini prstena moglo bi djelovati kao crvotočina, omogućujući putnicima da prođu do druge točke u svemiru. Možda na udaljenoj strani svemira ili u nekom drugom svemiru zajedno. Kerrove posebnosti imaju izrazitu prednost u odnosu na druge predložene crvotočine jer ne zahtijevaju postojanje i upotrebu egzotične "negativne mase" kako bi bile stabilne. Međutim, one još nisu promatrane, samo teoretizirane.

Ako se ostave po strani tehnički aspekti mehanike crvotočina, postoje i neke teške fizičke istine o tim objektima. Čak i ako postoje, teško je reći mogu li ljudi ikada naučiti manipulirati njima. Uz to, čovječanstvo doista još nema zvjezdanih brodova, tako da smisliti načine korištenja crvotočnih rupa je stvarno stavljanje kolica pred konja.

Tu je i očigledno pitanje sigurnosti. U ovom trenutku, nitko ne zna točno što očekivati ​​u crvotočnoj rupi. Niti znamo točno gdje bi crvotočina mogla poslati brod. Mogla bi biti u našoj galaksiji ili možda negdje drugdje u vrlo dalekom svemiru. Također, evo nešto za žvakanje. Ako je crvotočina odnijela brod iz naše galaksije na udaljenost još milijardu svjetlosnih godina, postoji čitavo pitanje vremena koje treba razmotriti. Da li crvotočina transportira trenutno? Ako je tako, KADA stignemo na daleku obalu? Zanemaruje li putovanje širenje prostora-vremena?

Pa dok to sigurno može biti moguće da postoje crvotočne rupe i funkcioniraju kao portali u svemiru, vjerovatno je da će ljudi ikada moći pronaći način da ih koriste. Fizika jednostavno ne uspijeva. Još.

Uredio i ažurirao korisnik Carolyn Collins Petersen