Gli scienziati hanno suggerito l'esistenza di wormhole microscopici

I wormhole, come i buchi neri, compaiono nelle equazioni della relatività generale (GR) di Albert

Einstein, pubblicato nel 1916.Un postulato importante della teoria di Einstein è che l'Universo ha quattro dimensioni: tre spaziali e il tempo come quarta dimensione. Insieme formano lo spaziotempo, che può essere allungato e curvato da oggetti massicci come le stelle. Questo è simile a come un foglio di gomma si piega sotto una sfera di metallo che viene immersa al suo interno.

La curvatura dello spaziotempo determina cometali oggetti si muovono al suo interno: astronavi e pianeti, oltre alla luce. "In teoria, lo spaziotempo può essere piegato e piegato senza oggetti massicci", spiega Blasquez-Salcedo, uno degli autori dello studio. In questo scenario, il wormhole sarà una regione estremamente curva nello spaziotempo. Assomiglia a due imbuti interconnessi e collega due punti distanti nello spazio, come un tunnel. "Da un punto di vista matematico, un percorso così breve sarebbe possibile, ma nessuno ha mai osservato un vero wormhole", sottolinea il fisico.

Inoltre, un simile wormhole lo farebbeinstabile. Se, ad esempio, un’astronave vola dentro uno di essi, collasserà istantaneamente in un buco nero, un oggetto in cui la materia scompare e non può più essere vista. La connessione che fornirà con altri luoghi dell'Universo verrà interrotta. I modelli precedenti suggeriscono che l’unico modo per mantenere aperto il wormhole è utilizzare una forma esotica di materia che abbia massa negativa o, in altre parole, che pesi meno di zero ed esista solo in teoria. Tuttavia, Blazquez-Salcedo e i suoi colleghi dimostrano in un modello che i wormhole possono essere superati senza tali materiali.

I ricercatori hanno scelto un metodo relativamente sempliceApproccio "semiclassico". Hanno combinato elementi di relatività generale con elementi di teoria quantistica e teoria classica dell'elettrodinamica. Nel loro modello, vedono alcune particelle elementari - gli elettroni e la loro carica elettrica - come materia che deve passare attraverso un wormhole. Hanno scelto l'equazione di Dirac come descrizione matematica. Questa è una formula che descrive la funzione di densità di probabilità di una particella secondo la teoria quantistica e la teoria della relatività come il cosiddetto mare di Dirac.

È l'inclusione del campo Dirac nel loro modelloconsente l'esistenza di un wormhole che la materia può attraversare. A condizione che il rapporto tra la carica elettrica e la massa del wormhole superi un certo limite. Oltre alla materia, i segnali - come le onde elettromagnetiche - possono anche viaggiare attraverso minuscoli tunnel nello spaziotempo. I wormhole microscopici postulati dal team non sembrano essere adatti per i viaggi interstellari. Inoltre, il modello richiederà un ulteriore perfezionamento per scoprire se tali strutture insolite possano realmente esistere. "Riteniamo che i wormhole possano esistere anche in un modello olistico", conclude Blazquez-Salcedo.

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Il Mare di Dirac è un modello del vuoto speculativo che spiega l'esistenza di antiparticelle nei fermioni. Sviluppato da Dirac per il caso di un elettrone dopo la scoperta dell'equazione di Dirac.