Kas ir tārpu caurumi?
Teorētiskie fiziķi ir izvirzījuši hipotēzi par šādu “īsceļu” esamību
Tā kā nosaukums Einšteina-Rozes tilti ir mazliet sauss tik iespaidīgai iespējamībai, tas ir kļuvis plašāk pazīstams kā tārpu vai tārpu caurumi.
Jūs varat attēlot tārpu caurumu kā sava veidatunelis, kas savieno divus punktus telpā-laikā. Šis tunelis var būt taisna notekas vai līkumots ceļš. Ja tārpa caurums ir “caurbraucams”, tas darbojas kā ceļa saīsinājums caur kosmosa laiku, savienojot divus punktus, kas citādi būtu tālu viens no otra. Tārpu caurumi var savienot dažādus punktus vienā un tajā pašā Visumā, vai arī tie var savienot dažādus Visumus.
Visizplatītākais attēlošanas veidswormholes - iedomājieties, ka jums ir papīra gabals, kas ir normāla telpa. Domājiet par ceļošanu caur kosmosu kā ceļošanu uz papīra. Tagad katrā galā atzīmējiet punktu un salieciet papīra gabalu uz pusēm, savienojot divus punktus kopā, bet neļaujot tiem pieskarties. Ja jūs ceļotu parastajā telpā (tas ir, gar papīra lapu), ceļojums no vienas jūsu atzīmes uz otru prasītu ilgāku laiku nekā tad, ja būtu tunelis vai "sliekas caurums", kas savienotu divus papīra punktus caur tukšo vietu starp tiem.
Vai tārpi ir patiešām eksistē?
Tārpu caurums nekad nav novērots tieši vainetieši, bet tie "pastāv" matemātiskā nozīmē, kad tie rodas gravitācijas lauka vienādojumu risinājumos, uz kuriem balstās Einšteina vispārējā relativitātes teorija. Tas nozīmē, ka mēs varam sadalīt Visumu daudzās daļās un pēc tam izmantot matemātiskos vienādojumus, lai aprakstītu, kā šīs daļas sader kopā.
Šie lauka vienādojumi ir kā sastatnes,uz kura ir uzbūvēts Visums. Vienādojumos, kas apraksta, kā darbojas vispārējā relativitāte vai smaguma spēks, nav nepieciešami tārpu caurumi, bet tie ir nepieciešami. Citiem vārdiem sakot, viens no iespējamiem relativitātes lauka vienādojumu risinājumiem ir slieka caurums, kas savieno divus punktus telpā-laikā.
Tārpu caurumi nav tikai tīri teorētiskas parādības. Ir vairākas zināmas problēmas, kas padara tās par realitāti pat matemātikā ārpus Einšteina vienādojumiem.
Kāpēc tārpu caurumi ir bīstami? Kur vedīs viņu atklājums?
Iesācējiem tārpu caurumi ir nestabili, t.i.ātri sabrūk. Tādējādi visi iespējamie ceļotāji kosmosā nekad nespēs sasniegt tuneļa otru galu, ja tas sabruks ap viņiem. Tomēr viss nav zaudēts, jo fiziķi ir atklājuši, ka eksotiskas vielas lietošana var uzturēt atvērtu tārpu caurumu. Eksotiskās vielas, ko nedrīkst sajaukt ar tumšo vielu, ir forma, kurai ir negatīvs enerģijas blīvums un negatīvs spiediens. To atgrūž, nevis pievelk smagums. Līdz šim kvantu eksperimentos eksotiskā viela parādās daļiņu veidā, tāpēc neviens nezina, vai pietiekami daudz eksotisko vielu var izveidot tārpu caurumu vienā vietā.
Laika ceļojuma problēma
Un pat ja mēs varētu atbalstīt tuneli arko atklājusi eksotiskas vielas spēja atvairīt smagumu, citi teorētiķi, piemēram, Stefans Hokings, brīdina par citu problēmu. Ja kādreiz pat viena daļiņa nonāk tārpa caurumā, matemātika prasa, lai tārpa caurums sāk sabrukt. Tas neliecina par starpgalaktiskiem kosmosa un laika ceļojumiem.
Jūs nevarat izveidot slēgtas līknes kā laiks. Pretdarbība neļautu parādīties slēgtā laika līknēm.Fizikas likumi nav pieļautu slēgtu, laikam līdzīgu līkņu rašanos, Hokings brīdināja, aizstāvot laika hronoloģiju savā 1992. gada pētījumā.
Wormhole potenciāls. Ko var dot tārpu caurumi?
Tārpu caurumi ir populārs priekšmetszinātniskās fantastikas entuziasti un teorētiski fiziķi, jo šādas parādības var pavērt daudz iespēju. Cilvēki varēja ceļot uz citu galaktiku vai izpētīt paralēlu Visumu esamību cilvēka dzīvē.
Šis hipotētiskais kosmosa kuģis ar"Negatīvās enerģijas" indukcijas gredzenu iedvesmoja nesenās teorijas, kas apraksta, kā kosmosu var izliekt ar negatīvu enerģiju, lai iegūtu īpaši ātru transportu, lai sasniegtu tālu zvaigžņu sistēmas
Un tārpu caurumi sniedz ne tikai iespējukosmosa ceļojumiem, bet arī ceļojumiem laikā. Mēs varētu atgriezties mūsu Saules sistēmas veidošanās sākuma dienās un beidzot beigt debates par to, kā veidojās mūsu mēness. Varbūt pat atrisināt noslēpumu, kā parādījās supermasīvais melnais caurums Piena ceļa centrā? Un tas ir tikai sākums.
Ņemot vērā to, ka tārpu caurumu esamība ir tik vilinoša, vajadzētu sagaidīt pēc iespējas vairāk pētījumu par šo tēmu. Un nesen zinātnieki ir ierosinājuši oriģinālu risinājumu.
Ko ieteica zinātnieki?
Gravitācijas viļņu detektori jau ir atklājuši noslēpumainus melnos caurumus. Tārpu caurumi varētu būt nākamie.
Spriežot pēcpētniecība fiziķi, melnais caurums, kas spirāli iegriežas tārpa caurumā, radīs viļņus telpā un kosmosā, ko var atklāt un reģistrēt LIGO un Virgo gravitācijas viļņu observatorijas.
Pagaidām nav atrasti pierādījumi par tārpu caurumu esamību. Bet, ja tādi pastāv, pētniekiem ir iespēja atklāt tārpu caurumus, izmantojot gravitācijas viļņus, zinātnieki ir pārliecināti.
Savā teorētiskajā pieejā viņi uzskatījamelnā caurums, kura masa ir piecreiz lielāka par saules masu, kas ap tārpa caurumu riņķoja 1,6 miljardu gaismas gadu attālumā no Zemes. Pētnieki aprēķināja, ka tad, kad melnais caurums tuvojas tārpa atverei, tas spirāli virzīsies uz iekšu, it kā tas riņķotu ap citu masīvu melno caurumu. Šis process svārstīsies un radīs gravitācijas viļņus. Sākumā tie izskatīsies kā standarta viļņu modelis, kas laika gaitā palielinās frekvencē.
Bet, tiklīdz melnais caurums nonāk tārpa cauruma centra, saukta par kaklu, centrā, melnais caurums izies tam cauri un gravitācijas viļņi pirmajā Visumā pēkšņi izzudīs.
Pētnieki pētīja, kas notiktu, ja tālā pasaulē, piemēram, citā Visumā, parādītos melnais caurums. Šajā gadījumā gravitācijas viļņi Visumā #1 pēkšņi pazudīs.
Visumā Nr.2 topošais melnais caurums sāktu kustēties pa spirāli. Tas varētu norādīt, ka viņa iet cauri telpas un laika tuneli.
Un tieši šiem viļņiem, pēc zinātnieku domām, vajadzētuatšķiras no tiem, kas rodas, kad divi objekti tuvojas viens otram. Turklāt melnais caurums atkārtos savu kustību pa tuneli starp abiem Visumiem, izraisot gravitācijas viļņu pārrāvumus, ja vien tā to atļauj.
Pēc pētnieku domām, ja Visuma numurs 2bija mūsu Visums, noteiktā attālumā zinātniekiem būs iespēja atklāt šos īpašos gravitācijas viļņus. Tas pierādīs, ka melnais caurums izgāja caur tārpu atveri, kas nozīmē, ka tā pastāv.
Kāda ir apakšējā līnija?
Saskaņā ar vispārējo relativitātes teoriju, kas apraksta gravitāciju laika telpas izliekuma rezultātā, ir iespējami tārpu caurumi.
LIGO observatorija, kas atrodas Amerikas Savienotajās ValstīsŠtati vai Advanced Virgo lāzera interferometriskā gravitācijas viļņu observatorija Itālijā atklāj viļņus no melnajiem caurumiem vai neitronu zvaigznēm. Šie masīvie priekšmeti rotē ap otru, pirms tie saplūst.
Pašlaik zinātnieki to spēj pamanītapvienošanās, kas kopš 2015. gada ir apstiprinājusi vairāk nekā duci un gaida vairāk apstiprinājuma. Bet kādā brīdī fiziķiem būs jākoncentrējas uz neparastākām iespējām, saka fiziķis Viters Kardoso no Instituto Superior Técnico Lisabonā, Portugālē. Ir pienācis laiks meklēt dīvainākus, bet aizraujošus signālus, viņš uzsver.
Un tomēr cilvēcei vajadzētu atcerēties Hokinga brīdinājumu un atcerēties, cik tas ir bīstams.
Lasīt arī
Skatiet, kāda vasara izskatās Saturnā
Bija foto, kā tuksneša putekļi "ieplūst" Atlantijas okeānā
Skatiet to, ko Habla pēctecis teleskopā var redzēt kosmosā