Co jsou červí díry?
Teoretickí fyzici předpokládali existenci takových „zkratek“ v
Vzhledem k tomu, že název Einstein-Rosen Bridges je pro tak působivou eventualitu trochu suchý, stal se známějším jako červí díry nebo červí díry.
Červí díru můžete vylíčit jako druhtunel, který spojuje dva body v časoprostoru. Tento tunel může být rovný žlab nebo klikatá cesta. Pokud je červí díra „průchodná“, funguje jako zkrácení cesty časoprostorem a spojuje dva body, které by jinak byly daleko od sebe. Červí díry mohou spojovat různé body ve stejném vesmíru, nebo mohou spojovat různé vesmíry.
Nejběžnější způsob zobrazeníčerví díry - představte si, že držíte papír, což je normální prostor. Cestování vesmírem si představte jako cestování na kus papíru. Nyní označte na každém konci bod a přeložte list papíru na polovinu, spojte oba body dohromady, ale nenechte je dotknout se. Pokud jste cestovali v obyčejném prostoru (tj. Podél listu papíru), cesta od jedné z vašich značek ke druhé by trvala déle, než kdyby tunel nebo červí díra spojovaly dva body na papíře prázdným prostorem mezi jim.
Opravdu červí díry existují?
Červí díra nebyla nikdy pozorována přímo nebonepřímo, ale „existují“ v matematickém smyslu, když vznikají v řešeních rovnic gravitačního pole, které jsou základem Einsteinovy obecné teorie relativity. To znamená, že můžeme rozdělit vesmír na mnoho částí a poté pomocí matematických rovnic popsat, jak tyto části do sebe zapadají.
Tyto rovnice pole jsou jako lešení,na kterém je postaven vesmír. Rovnice, které popisují, jak funguje obecná relativita nebo gravitace, nevyžadují červí díry, ale ano. Jinými slovy, jedním z možných řešení obecných rovnic pole relativity je červí díra spojující dva body v časoprostoru.
Červí díry nejsou jen čistě teoretické jevy. Existuje několik známých problémů, které je činí realitou i v matematice mimo Einsteinovy rovnice.
Proč jsou červí díry nebezpečné? Kam povede jejich objev?
Pro začátečníky jsou červí díry nestabilní, tj.rychle se zhroutit. Jakýkoli možný cestovatel ve vesmíru se tedy nikdy nebude moci dostat na druhý konec tunelu, pokud se kolem něj zhroutí. Není však vše ztraceno, protože fyzici zjistili, že používání exotické hmoty může udržet červí díru otevřenou. Exotická hmota, která nesmí být zaměňována s temnou hmotou, je forma, která má negativní hustotu energie a podtlak. Je odpuzován, není přitahován gravitací. Až dosud se exotická hmota objevuje ve formě částic v kvantových experimentech, takže nikdo neví, zda dostatek exotické hmoty dokáže vytvořit červí díru na jednom místě.
Problém cestování v čase
A i kdybychom tunel mohli podpořitobjeveni schopností exotické hmoty odpuzovat gravitaci, další teoretici jako Stephen Hawking varují před dalším problémem. Pokud někdy i jedna částice zasáhne červí díru, matematika vyžaduje, aby se červí díra začala hroutit. To pro mezigalaktické cestování prostorem a časem nevěstí nic dobrého.
Nemůžete vytvářet uzavřené křivky jako čas. Vůle by zabránila tomu, aby se objevily uzavřené časové křivky.Fyzikální zákony nejsou umožnit vznik uzavřených křivek podobných času, varoval Hawking, když ve své studii z roku 1992 obhajoval chronologii času.
Potenciál červí díry. Co nám mohou dát červí díry?
Červí díry jsou mezi oblíbenými položkamisci -fi nadšenci a teoretičtí fyzici, protože takové jevy mohou otevřít mnoho možností. Lidé mohli cestovat do jiné galaxie nebo prozkoumat existenci paralelních vesmírů v lidském životě.
Tato hypotetická vesmírná loď sIndukční prstenec „negativní energie“ byl inspirován nedávnými teoriemi popisujícími, jak může být prostor zakřiven negativní energií za účelem vytvoření ultrarychlého transportu do vzdálených hvězdných soustav
A červí díry poskytují nejen příležitostcestování vesmírem, ale i cestování v čase. Mohli bychom se vrátit do počátků vzniku naší sluneční soustavy a konečně ukončit debatu o tom, jak vznikl náš měsíc. Možná dokonce vyřešit záhadu toho, jak se supermasivní černá díra objevila ve středu Mléčné dráhy? A to je jen začátek.
Vzhledem k tomu, že existence červích děr je tak lákavá, měli bychom očekávat co nejvíce výzkumů na toto téma. A jen nedávno vědci navrhli originální řešení.
Co navrhli vědci?
Detektory gravitačních vln již objevily tajemné černé díry. Červí díry by mohly být další.
Soudě dlevýzkum fyziků, černá díra, která se spirálovitě dostane do červí díry, vytvoří v prostoru a prostoru vlnky, které mohou být detekovány a zaznamenány observatořemi gravitačních vln LIGO a Virgo.
Dosud nebyl nalezen žádný důkaz o existenci červích děr. Pokud ale existují, mají vědci šanci odhalit červí díry pomocí gravitačních vln, vědci si jsou jisti.
Při svém teoretickém přístupu uvažovaličerná díra s hmotností pětkrát větší než Slunce, která se otáčela kolem červí díry ve vzdálenosti 1,6 miliardy světelných let od Země. Vědci vypočítali, že když se černá díra přiblíží k červí díře, bude se točit do nitra, jako by obíhala kolem jiné masivní černé díry. Tento proces bude doprovázen oscilacemi a vytvoří gravitační vlny. Zpočátku budou vypadat jako standardní vlnový vzorec, který v průběhu času zvyšuje frekvenci.
Jakmile ale černá díra dosáhne středu středu červí díry, zvaného hrdlo, černá díra jím projde a gravitační vlny v prvním vesmíru náhle zmizí.
Vědci zkoumali, co by se stalo, kdyby se ve vzdáleném světě, jako je jiný vesmír, objevila černá díra. V tomto případě gravitační vlny ve vesmíru #1 náhle zmizí.
Ve vesmíru č. 2 by se vznikající černá díra začala pohybovat po spirále. To by mohlo naznačovat, že procházela časoprostorovým tunelem.
A právě tyto vlny by podle vědců mělyliší se od těch, ke kterým dochází, když se dva objekty přiblíží k sobě. Dále bude černá díra opakovat svůj pohyb po tunelu mezi dvěma vesmíry, což způsobí výbuchy gravitačních vln, pokud to její energie dovolí.
Podle vědců, pokud vesmír číslo 2byl náš vesmír, v určité vzdálenosti by vědci měli možnost detekovat tyto speciální gravitační vlny. To prokáže, že černá díra prošla červí dírou, což znamená, že existuje.
Jaký je konečný výsledek?
Podle obecné teorie relativity, která popisuje gravitaci jako výsledek zakřivení časoprostoru, jsou červí díry možné.
Observatoř LIGO se sídlem ve Spojených státechStates, nebo Advanced Virgo laserová interferometrická gravitační vlnová observatoř v Itálii, detekuje vlnění z černých děr nebo neutronových hvězd. Tyto masivní objekty se otáčejí kolem sebe, než se spojí.
V současné době jsou vědci schopni si toho všimnoutfúzí, které od roku 2015 potvrdily více než tucet, a čekají na další potvrzení. V určitém okamžiku se ale fyzici budou muset zaměřit na neobvyklejší možnosti, říká fyzik Viter Cardoso z Instituto Superior Técnico v portugalském Lisabonu. Je na čase hledat divnější, ale vzrušující signály, zdůrazňuje.
A přesto by si lidstvo mělo pamatovat Hawkingovo varování a pamatovat si, jak je nebezpečné.
Přečtěte si také
Podívejte se, jak léto vypadá na Saturn
Byla tam fotka toho, jak pouštní prach „proudí“ do Atlantského oceánu
Podívejte se, co Hubbleův nástupní dalekohled vidí ve vesmíru