Ce sunt găurile de vierme?
Fizicienii teoreticieni au emis ipoteza existenței unor astfel de „comenzi rapide” în
Deoarece numele Einstein-Rosen Bridges este un pic uscat pentru o astfel de eventualitate impresionantă, a devenit mai frecvent cunoscut sub numele de găuri de vierme sau de vierme.
Puteți înfățișa un fel de vierme ca un felun tunel care leagă două puncte în spațiu-timp. Acest tunel poate fi un jgheab drept sau o cale sinuosă. Dacă o gaură de vierme este „pasabilă”, acționează ca o scurtare a unei căi prin spațiu, conectând două puncte care altfel ar fi departe. Găurile de vierme pot conecta puncte diferite în cadrul aceluiași univers sau pot conecta universuri diferite.
Cel mai obișnuit mod de afișaregăuri de vierme - imaginați-vă că dețineți o bucată de hârtie, care este un spațiu normal. Gândește-te că călătorești prin spațiu ca și călătoria pe o bucată de hârtie. Acum marcați un punct la fiecare capăt și pliați bucata de hârtie în jumătate, conectând cele două puncte între ele, dar nu lăsându-le să atingă. Dacă ați călători în spațiul obișnuit (adică de-a lungul unei foi de hârtie), călătoria de la una dintre marcajele dvs. la cealaltă ar dura mai mult decât dacă ar exista un tunel sau „gaura de vierme” care conectează două puncte pe hârtie prin spațiul gol dintre ele.
Există cu adevărat găurile de vierme?
Gaura de vierme nu a fost niciodată observată direct sauindirect, dar „există” în sens matematic, atunci când apar în soluțiile ecuațiilor câmpului gravitațional care stau la baza teoriei generale a relativității a lui Einstein. Aceasta înseamnă că putem împărți universul în multe părți și apoi să folosim ecuații matematice pentru a descrie modul în care se potrivesc acele părți.
Aceste ecuații de câmp sunt ca schela,pe care este construit universul. Ecuațiile care descriu modul în care funcționează relativitatea generală sau gravitația nu necesită găuri de vierme, dar o fac. Cu alte cuvinte, una dintre soluțiile posibile la ecuațiile generale ale câmpului relativității este o gaură de vierme care leagă două puncte în spațiu-timp.
Găurile de vierme nu sunt doar fenomene pur teoretice. Există mai multe probleme cunoscute care le fac realitate chiar și în matematică dincolo de ecuațiile lui Einstein.
De ce sunt periculoase găurile de vierme? Unde va duce descoperirea lor?
Pentru început, găurile de vierme sunt instabile, adicăse prăbușește repede. Astfel, orice posibil călător în spațiu nu va putea ajunge niciodată la celălalt capăt al tunelului dacă acesta se prăbușește în jurul lor. Totul nu este pierdut, totuși, deoarece fizicienii au descoperit că utilizarea materiei exotice poate menține o gaură de vierme deschisă. Materia exotică, care nu trebuie confundată cu materia întunecată, este o formă care are densitate de energie negativă și presiune negativă. Este respins, nu atras de gravitație. Până acum, materia exotică apare sub formă de particule în experimentele cuantice, așa că nimeni nu știe dacă suficientă materie exotică poate crea o gaură de vierme într-un singur loc.
Problema călătoriei în timp
Și chiar dacă am putea susține tunelul cudescoperite de capacitatea materiei exotice de a respinge gravitația, alți teoreticieni precum Stephen Hawking avertizează asupra unei alte probleme. Dacă vreodată chiar și o particulă lovește o gaură de vierme, matematica impune ca gaura de vierme să înceapă să se prăbușească. Nu augurează bine pentru spațiul intergalactic și călătoriile în timp.
Nu puteți crea curbe închise ca timpul. O reacție ar împiedica apariția curbelor de timp închise.Legile fizicii nu sunt permite apariția unor curbe închise, asemănătoare timpului, a avertizat Hawking când a apărat cronologia timpului în studiul său din 1992.
Potențial de gaură de vierme. Ce ne pot oferi găurile de vierme?
Găurile de vierme sunt un element popular printrepasionați de știință-ficțiune și fizicieni teoretici, deoarece astfel de fenomene pot deschide multe posibilități. Oamenii ar putea călători într-o altă galaxie sau pot explora existența universurilor paralele în viața umană.
Această ipotetică navă spațială cuInelul de inducție „energie negativă” a fost inspirat de teoriile recente care descriu modul în care spațiul poate fi curbat cu energie negativă pentru a produce transport ultra-rapid pentru a ajunge la sisteme stelare îndepărtate
Și găurile de vierme nu numai că oferă o oportunitatecălătorii spațiale, dar și pentru călătorii în timp. Am putea să ne întoarcem la primele zile ale formării sistemului nostru solar și să încheiem în cele din urmă dezbaterea despre modul în care s-a format luna noastră. Poate chiar rezolva misterul cum a apărut gaura neagră supermasivă din centrul Căii Lactee? Și acesta este doar începutul.
Având în vedere că existența găurilor de vierme este atât de tentantă, ar trebui să ne așteptăm la cât mai multe cercetări posibile pe această temă. Și recent, oamenii de știință au propus o soluție originală.
Ce au sugerat oamenii de știință?
Detectoarele de unde gravitaționale au descoperit deja găuri negre misterioase. Găurile de vierme ar putea fi următoarea.
Judecând dupăcercetare fizicienilor, o gaură neagră care se îndreaptă într-o gaură de vierme va crea ondulații în spațiu și spațiu care pot fi detectate și înregistrate de observatoarele undelor gravitaționale LIGO și Virgo.
Până în prezent nu s-au găsit dovezi privind existența găurilor de vierme. Dar dacă există, cercetătorii au șansa de a detecta găurile de vierme folosind unde gravitaționale, oamenii de știință sunt siguri.
În abordarea lor teoretică, au luat în considerareo gaură neagră cu o masă de cinci ori mai mare decât cea a soarelui, care orbitează o gaură de vierme la o distanță de 1,6 miliarde de ani lumină de Pământ. Cercetătorii au calculat că, atunci când gaura neagră se apropie de gaura de vierme, aceasta va spirala spre interior, ca și când ar orbita o altă gaură neagră masivă. Acest proces va oscila și va crea unde gravitaționale. La început vor arăta ca un model de undă standard care crește în frecvență în timp.
Dar de îndată ce gaura neagră ajunge la centrul centrului găurii de vierme, numită gât, gaura neagră va trece prin ea și undele gravitaționale din primul univers vor dispărea brusc.
Cercetătorii s-au uitat la ce s-ar întâmpla dacă o gaură neagră ar apărea într-o lume îndepărtată, cum ar fi un alt univers. În acest caz, undele gravitaționale din universul #1 vor dispărea brusc.
În Universul nr. 2, gaura neagră în curs de dezvoltare ar începe să se miște în spirală. Acest lucru ar putea indica faptul că ea trecea printr-un tunel spațiu-timp.
Și chiar aceste valuri, potrivit oamenilor de știință, ar trebuidiferite de cele care apar atunci când două obiecte se apropie una de alta. Apoi, gaura neagră își va repeta mișcarea de-a lungul tunelului dintre cele două universuri, provocând explozii de unde gravitaționale, atât timp cât energia îi permite.
Potrivit cercetătorilor, dacă universul numărul 2a fost universul nostru, la o anumită distanță, oamenii de știință ar avea ocazia să detecteze aceste unde gravitaționale speciale. Acest lucru va dovedi că gaura neagră a trecut prin gaura de vierme, ceea ce înseamnă că există.
Care este linia de jos?
Conform teoriei generale a relativității, care descrie gravitația ca urmare a curburii spațiu-timpului, găurile de vierme sunt posibile.
Observatorul LIGO, cu sediul în Statele UniteState, sau observatorul de unde gravitaționale interferometrice cu laserul Virgo Advanced din Italia, detectează undele din găurile negre sau stelele de neutroni. Aceste obiecte masive se învârt unul în jurul celuilalt înainte de a se uni.
În prezent, oamenii de știință sunt capabili să observe acest lucrufuziuni, după ce au confirmat peste o duzină din 2015 și așteaptă mai multe confirmări. Dar la un moment dat, fizicienii vor trebui să se concentreze pe posibilități mai neobișnuite, spune fizicianul Viter Cardoso de la Instituto Superior Técnico din Lisabona, Portugalia. Este timpul să căutăm semnale mai ciudate, dar interesante, subliniază el.
Și totuși, omenirea ar trebui să-și amintească avertismentul lui Hawking și să-și amintească cât de periculos este.
Citește și
Vezi cum arată vara pe Saturn
S-a făcut o fotografie despre cum praful deșertului „curge” în Oceanul Atlantic
Vedeți ce poate vedea telescopul succesor al lui Hubble în spațiu