Madonreiät, kuten mustat aukot, näkyvät Albertin yleisen suhteellisuusteorian yhtälöissä (GR)
Aika-ajan kaarevuus määrää kuinkasellaiset esineet liikkuvat siinä - avaruusalukset ja planeetat sekä valo. "Teoriassa avaruusaikaa voidaan taivuttaa ja taivuttaa ilman massiivisia esineitä", kertoo yksi tutkimuksen tekijöistä Blasquez-Salcedo. Tässä skenaariossa madonreikä tulee olemaan erittäin kaareva alue avaruudessa. Se muistuttaa kahta toisiinsa liitettyä suppiloa ja yhdistää kaksi kaukaa olevaa tilaa avaruudessa, kuten tunneli. "Matemaattiselta kannalta niin lyhyt polku olisi mahdollinen, mutta kukaan ei ole koskaan havainnut todellista madonreikää", fyysikko korostaa.
Lisäksi tällainen madonreikä olisiepävakaa. Jos esimerkiksi avaruusalus lentää yhteen niistä, se romahtaa välittömästi mustaksi aukoksi - esineeksi, johon aine katoaa eikä sitä voida enää nähdä. Sen tarjoama yhteys muihin universumin paikkoihin katkeaa. Aikaisemmat mallit viittaavat siihen, että ainoa tapa pitää madonreikä auki on käyttää eksoottista aineen muotoa, jolla on negatiivinen massa, eli toisin sanoen, joka painaa alle nollan ja on olemassa vain teoriassa. Blazquez-Salcedo ja hänen kollegansa osoittavat kuitenkin mallissa, että madonreiät voidaan voittaa ilman tällaisia materiaaleja.
Tutkijat valitsivat suhteellisen yksinkertaisen"Semiklassinen" lähestymistapa. He yhdistivät yleisen suhteellisuusteorian elementtejä kvanttiteorian ja klassisen elektrodynamiikan teorioiden kanssa. Mallissaan he katsovat tiettyjä alkeishiukkasia - elektroneja ja niiden sähkövarausta - aineeksi, jonka on läpäistävä madonreikä. He valitsivat Dirac-yhtälön matemaattiseksi kuvaukseksi. Tämä on kaava, joka kuvaa hiukkasen todennäköisyystiheysfunktion kvanttiteorian ja suhteellisuusteorian mukaan ns. Dirac-merenä.
Se on Dirac-kentän sisällyttäminen heidän malliinsasallii matonreiän, jonka aine voi ylittää. Edellyttäen, että sähkövarauksen ja madonreiän massan suhde ylittää tietyn rajan. Aineen lisäksi signaalit - kuten sähkömagneettiset aallot - voivat myös kulkea pienien tunnelien läpi avaruudessa. Joukkueen oletetut mikroskooppiset madonreiät eivät näytä soveltuvan tähtienväliseen matkustamiseen. Lisäksi malli vaatii vielä tarkennusta selvittääkseen, voivatko tällaiset epätavalliset rakenteet todella olla. "Mielestämme madonreikiä voi olla myös kokonaisvaltaisessa mallissa", Blazquez-Salcedo päättelee.
Lue lisää
Fyysikot ovat luoneet analogin mustasta aukosta ja vahvistaneet Hawkingin teorian. Minne se johtaa?
Merilutkat katkaisivat päänsä uudistamaan uutta kehoa
Abortti ja tiede: mitä tapahtuu synnyttäville lapsille
Dirac Sea on spekulatiivinen tyhjiömalli, joka selittää antihiukkasten olemassaolon fermioneissa. Diracin kehittämä elektronitapaukselle Dirac-yhtälön löytämisen jälkeen.