Οι σκουληκότρυπες μπορεί να παραμονεύουν στο σύμπαν – και νέες μελέτες προτείνουν τρόπους για να τα βρουν

Η θεωρία της γενικής σχετικότητας του Άλμπερτ Αϊνστάιν άλλαξε βαθιά τη σκέψη μας για τις θεμελιώδεις έννοιες της φυσικής, όπως ο χώρος και ο χρόνος. Αλλά μας άφησε επίσης με βαθιά μυστήρια. Το ένα ήταν οι μαύρες τρύπες, οι οποίες έχουν ανιχνευθεί μόνο τα τελευταία χρόνια. Ένα άλλο ήταν «σκουληκότρυπες» – γέφυρες που συνδέουν διαφορετικά σημεία στο χωροχρόνο, θεωρητικά παρέχουν συντομεύσεις για ταξιδιώτες στο διάστημα.


Οι σκουληκότρυπες είναι πάντα στη σφαίρα της φαντασίας. Ωστόσο, ορισμένοι επιστήμονες πιστεύουν ότι θα μπορέσουμε να τους βρούμε σύντομα. Τους τελευταίους μήνες, αρκετές νέες μελέτες έχουν προτείνει ενδιαφέροντες δυνητικούς πελάτες.

Οι μαύρες τρύπες και οι σκουληκότρυπες είναι ειδικοί τύποι λύσεων στις εξισώσεις του Αϊνστάιν, που συμβαίνουν όταν η δομή του χωροχρόνου λυγίζει έντονα από τη βαρύτητα. Για παράδειγμα, όταν η ύλη είναι εξαιρετικά πυκνή, το ύφασμα του χωροχρόνου μπορεί να γίνει τόσο καμπύλο που ακόμη και το φως δεν μπορεί να διαφύγει. Είναι μια μαύρη τρύπα.

Καθώς η θεωρία επιτρέπει να τεντώνεται και να λυγίζει το ύφασμα του χωροχρόνου, μπορεί κανείς να φανταστεί κάθε είδους πιθανές διαμορφώσεις. Το 1935, ο Αϊνστάιν και ο φυσικός Νάθαν Ρόζεν περιγράφεται πώς μπορούν να συνδυαστούν δύο φύλλα χωροχρόνου, δημιουργώντας μια γέφυρα μεταξύ δύο κόσμων. είναι κάποιο είδος σκουληκότρυπας – και από τότε, έχουν φανταστεί πολλοί άλλοι.

Ορισμένες σκουληκότρυπες μπορεί να είναι «διασταυρούμενες», πράγμα που σημαίνει ότι οι άνθρωποι μπορεί να μπορούν να τα περάσουν. Για αυτό, ωστόσο, θα πρέπει να είναι αρκετά μεγάλα και να είναι ανοιχτά ενάντια στη δύναμη της βαρύτητας, η οποία προσπαθεί να τα κλείσει. Για να σπρώξει το διάστημα-χρόνο με αυτόν τον τρόπο θα απαιτούσε τεράστιες ποσότητες “αρνητικής ενέργειας”.

READ  Ο μεγάλος πληθυσμός λευκών καρχαριών αυξάνεται στο «κόκκινο τρίγωνο» στην Καλιφόρνια, λένε οι ερευνητές

Ακούγεται σαν επιστημονική φαντασία; Γνωρίζουμε ότι υπάρχει αρνητική ενέργεια, υπάρχουν ήδη μικρές ποσότητες εργαστήριο που παράγεται. Γνωρίζουμε επίσης ότι η αρνητική ενέργεια βρίσκεται στη ρίζα της επιταχυνόμενης επέκτασης του σύμπαντος. Έτσι, η φύση μπορεί να βρήκε έναν τρόπο να δημιουργήσει σκουληκότρυπες.

CC BY-SA “/>

Μόλις είδαμε μια μαύρη τρύπα. Πίστωση: Τηλεσκόπιο Event Horizon / wikipedia, CC BY-SA

Σημεία σκουληκιών στον ουρανό

Πώς μπορούμε να αποδείξουμε ότι υπάρχουν σκουληκότρυπες; Σε ένα νέο έγγραφο, δημοσιεύτηκε στις Μηνιαίες Ειδοποιήσεις της Βασιλικής Εταιρείας, Οι Ρώσοι αστρονόμοι προτείνουν ότι μπορεί να υπάρχουν στο κέντρο μερικών πολύ φωτεινών γαλαξιών και να προσφέρουν κάποιες παρατηρήσεις για να τους βρουν. Αυτό βασίζεται στο τι θα συνέβαινε εάν το υλικό που βγαίνει από τη μία πλευρά της σκουληκότρυπας συγκρούστηκε με υλικό που πέφτει σε αυτό. Οι υπολογισμοί δείχνουν ότι η συντριβή θα είχε ως αποτέλεσμα μια εντυπωσιακή εμφάνιση ακτίνων γάμμα που θα μπορούσαμε να παρατηρήσουμε με τηλεσκόπια.

Αυτή η ακτινοβολία θα μπορούσε να είναι το κλειδί για τη διάκριση μεταξύ μιας σκουληκότρυπας και μιας μαύρης τρύπας, που προηγουμένως υποτίθεται ότι δεν μπορεί να διακριθεί από το εξωτερικό. Αλλά μαύρες τρύπες θα έπρεπε να παράγει λιγότερες ακτίνες γάμμα και να τις εκτοξεύσει σε ένα αεριωθούμενο αεροπλάνο, ενώ η ακτινοβολία που παράγεται μέσω μιας σκουληκότρυπας θα περιοριζόταν σε μια γιγαντιαία σφαίρα. Αν και το είδος της σκουληκότρυπας που εξετάζεται σε αυτή τη μελέτη είναι διασταύσιμο, δεν θα έκανε ένα ευχάριστο ταξίδι. Επειδή θα ήταν τόσο κοντά στο κέντρο ενός ενεργού γαλαξία, οι υψηλές θερμοκρασίες θα έκαψαν τα πάντα σε ένα τραγανό. Αλλά αυτό δεν θα ισχύει για όλα τα σκουληκότρυπα, όπως αυτά που βρίσκονται πιο μακριά από το γαλαξιακό κέντρο.

Η ιδέα ότι οι γαλαξίες μπορεί να έχουν σκουληκότρυπες στα κέντρα τους δεν είναι καινούργια. Πάρτε την περίπτωση της υπερμεγέθης μαύρης τρύπας στην καρδιά του Γαλαξία μας. Αυτό ανακαλύφθηκε με προσεκτική παρακολούθηση των τροχιών των αστεριών κοντά στη μαύρη τρύπα, ένα σημαντικό επίτευγμα που έλαβε το βραβείο Νόμπελ Φυσικής το 2020. Αλλά ένα πρόσφατο άρθρο το πρότεινε αυτό. βαρυτική έλξη Αντίθετα, μπορεί να προκληθεί από σκουληκότρυπα.

Σε αντίθεση με μια μαύρη τρύπα, α σκουληκότρυπα μπορεί να “τρέξει μακριά” από ένα συγκεκριμένο βάρος αντικειμένων που βρίσκονται στην άλλη πλευρά. Αυτή η τρομακτική βαρυτική δράση θα προσθέσει ένα μικρό λάκτισμα στις κινήσεις των αστεριών κοντά στο γαλαξιακό κέντρο. Σύμφωνα με αυτήν τη μελέτη, το συγκεκριμένο αποτέλεσμα πρέπει να είναι μετρήσιμο στις παρατηρήσεις στο εγγύς μέλλον, όταν η ευαισθησία των οργάνων μας είναι λίγο πιο προχωρημένη.

Συμπτωματικά, μια άλλη πρόσφατη μελέτη ανέφερε την ανακάλυψη ορισμένων «περίεργων ραδιοκυκλών» στον ουρανό. Αυτοί οι κύκλοι είναι περίεργοι επειδή είναι τεράστιοι και δεν σχετίζονται με κανένα ορατό αντικείμενο. Προς το παρόν, αψηφούν τη συμβατική εξήγηση, έτσι οι οπές σκουληκιών έχουν προταθεί ως πιθανή αιτία.

Ένα κουτί με σκουλήκια

Οι σκουληκότρυπες κρατούν έντονα τη συλλογική μας φαντασία. Κατά κάποιο τρόπο, είναι μια υπέροχη μορφή διαφυγής. Σε αντίθεση με τις μαύρες τρύπες που είναι λίγο τρομακτικές καθώς παγιδεύουν οτιδήποτε ξεφεύγει, οι σκουληκότρυπες μπορούν να μας επιτρέψουν να ταξιδέψουμε σε μακρινά μέρη γρηγορότερα από την ταχύτητα του φωτός. Μπορεί ακόμη και να είναι μηχανές χρόνου, που προσφέρουν έναν τρόπο να ταξιδέψουν προς τα πίσω – όπως προτείνει ο αείμνηστος Stephen Hawking στο τελευταίο του βιβλίο.

Οι σκουληκότρυπες εμφανίζονται επίσης στην κβαντική φυσική, η οποία κυβερνά τον κόσμο των ατόμων και των σωματιδίων. Σύμφωνα με Κβαντική μηχανική, τα σωματίδια μπορούν να βγουν από κενό χώρο, μόνο για να εξαφανιστούν λίγο αργότερα. Αυτό έχει παρατηρηθεί σε αμέτρητα πειράματα. Και αν μπορούν να δημιουργηθούν σωματίδια, γιατί να μην είναι σκουληκότρυπες; Οι φυσικοί πιστεύουν ότι οι σκουληκότρυπες μπορεί να έχουν σχηματιστεί στο πρώιμο σύμπαν από έναν αφρό κβαντικών σωματιδίων που εισέρχονται και εξέρχονται από την ύπαρξη. Μερικά από αυτά τα “αρχέγονα σκουληκότρυπα” μπορεί να υπάρχουν ακόμη και σήμερα.

Πρόσφατα πειράματα σχετικά με την “κβαντική τηλεμεταφορά” – μια “αποσυναρμολογημένη” μεταφορά κβαντικών πληροφοριών από ένα μέρος σε άλλο – έχουν βρεθεί να λειτουργούν με έναν τρόπο απόκοσμα παρόμοιο με δύο μαύρες τρύπες που συνδέονται με σκουληκότρυπα. Αυτά τα πειράματα φαίνεται να επιλύουν το “παράδοξο κβαντικής πληροφορίας”, το οποίο υποδηλώνει ότι οι φυσικές πληροφορίες θα μπορούσαν να εξαφανιστούν μόνιμα σε μια μαύρη τρύπα. Αλλά αποκαλύπτουν επίσης μια βαθιά σχέση μεταξύ των διαβόητα ασύμβατων θεωριών κβαντική φυσική και η βαρύτητα – οι σκουληκότρυπες είναι σχετικές και με τα δύο – που μπορεί να διαδραματίσουν ρόλο στην οικοδόμηση μιας «θεωρίας για τα πάντα».

Το γεγονός ότι οι σκουληκότρυπες διαδραματίζουν ρόλο σε αυτές τις συναρπαστικές εξελίξεις είναι απίθανο να παραμείνει απαρατήρητο. Μπορεί να μην τους έχουμε δει, αλλά σίγουρα θα μπορούσαν να είναι εκεί. Μπορούν ακόμη και να μας βοηθήσουν να κατανοήσουμε μερικά από τα βαθύτερα κοσμικά μυστήρια, όπως εάν το σύμπαν μας είναι το μόνο.


Πώς να δείτε τι υπάρχει στην άλλη πλευρά ενός σκουληκότρυπα χωρίς να το περπατήσετε


Παρέχεται από
Η συζήτηση

Αυτό το άρθρο δημοσιεύθηκε ξανά από Η συζήτηση με άδεια Creative Commons. Διαβασέ το πρωτότυπο άρθρο.Η συζήτηση

Παραθέτω, αναφορά: Οι σκουλήκια μπορεί να κρυφτούν στο σύμπαν – και οι νέες μελέτες προτείνουν τρόπους να τα βρουν (2021, 13 Ιανουαρίου) Ανακτήθηκε στις 14 Ιανουαρίου 2021 από https://phys.org/news/2021-01-wormholes -υποψίαξη-σύμπαν και τρόποι .html

Αυτό το έγγραφο υπόκειται σε πνευματικά δικαιώματα. Εκτός από την ορθή χρήση για ιδιωτικούς σκοπούς μελέτης ή έρευνας, κανένα μέρος δεν μπορεί να αναπαραχθεί χωρίς γραπτή άδεια. Το περιεχόμενο παρέχεται μόνο για πληροφορίες.

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *