Tunele czasoprzestrzenne, podobnie jak czarne dziury, pojawiają się w równaniach ogólnej teorii względności Alberta (GR)
Krzywizna czasoprzestrzeni określa, w jaki sposóbporuszają się w nim takie obiekty - statki kosmiczne i planety, jak i światło. „W teorii czasoprzestrzeń może być wyginana i wyginana bez masywnych obiektów” - wyjaśnia Blasquez-Salcedo, jeden z autorów badania. W tym scenariuszu tunel czasoprzestrzenny będzie wyjątkowo zakrzywionym obszarem w czasoprzestrzeni. Przypomina dwa połączone ze sobą lejki i łączy dwa odległe punkty w przestrzeni, jak tunel. „Z matematycznego punktu widzenia taki skrót byłby możliwy, ale nikt nigdy nie zauważył prawdziwego tunelu czasoprzestrzennego” - podkreśla fizyk.
Co więcej, taki tunel czasoprzestrzenny byłby niestabilny.W jednym z nich natychmiast zapadnie się w czarną dziurę , obiekt, w którym materia znika i nie można go już nie widzieć .Komunikacja, którą zapewni z innymi miejscami we wszechświecie, zostanie zerwana.Poprzednie modele sugerują, że jedynym sposobem na utrzymanie otwartego tunelu czasoprzestrzennego jest użycie egzotycznej formy materii, która mamasa ujemna, czyli innymi słowy, waży mniej niż zero i istnieje tylko w teorii . Jednak Blasquez-Salcedo i jego koledzy demonstrują w modelu, że tunele czasoprzestrzenne można przemierzać bez takich materiałów.
Naukowcy wybrali stosunkowo prostyPodejście „półklasyczne”. Połączyli elementy ogólnej teorii względności z elementami teorii kwantowej i klasycznej teorii elektrodynamiki. W swoim modelu postrzegają pewne cząstki elementarne - elektrony i ich ładunek elektryczny - jako materię, która musi przejść przez tunel czasoprzestrzenny. Jako opis matematyczny wybrali równanie Diraca. Jest to wzór opisujący funkcję gęstości prawdopodobieństwa cząstki zgodnie z teorią kwantową i teorią względności jako tzw. Morze Diraca.
Jest to włączenie pola Diraca do ich modeludopuszcza istnienie tunelu czasoprzestrzennego, przez który materia może przejść. Pod warunkiem, że stosunek ładunku elektrycznego do masy tunelu przekracza pewną granicę. Oprócz materii sygnały - podobnie jak fale elektromagnetyczne - mogą również przemieszczać się przez maleńkie tunele w czasoprzestrzeni. Wydaje się, że mikroskopijne tunele czasoprzestrzenne nie nadają się do podróży międzygwiazdowych. Ponadto model będzie wymagał dalszego dopracowania, aby przekonać się, czy takie niezwykłe konstrukcje mogą naprawdę istnieć. „Uważamy, że tunele czasoprzestrzenne mogą również istnieć w modelu holistycznym” - podsumowuje Blazquez-Salcedo.
Czytaj więcej
Fizycy stworzyli analogię czarnej dziury i potwierdzili teorię Hawkinga. Dokąd to prowadzi?
Ślimaki morskie odcinają głowę, aby zregenerować nowe ciało
Aborcja i nauka: co stanie się z dziećmi, które będą rodzić
Morze Diraca to spekulatywny model próżni, który wyjaśnia istnienie antycząstek w fermionach. Opracowany przez Diraca dla przypadku elektronu po odkryciu równania Diraca.