Čo sú červí diery?
Teoretickí fyzici predpokladali existenciu takýchto „skratiek“ v
Pretože názov Einstein-Rosen Bridges je pre takú pôsobivú udalosť trochu suchý, stala sa známejšou ako červie diery alebo červie diery.
Červiu dierku môžete vykresliť ako druhtunel, ktorý spája dva body v časopriestore. Tento tunel môže byť priamym žliabkom alebo cestou vinutia. Ak je červia diera „priechodná“, správa sa ako skrátenie cesty časopriestorom a spája dva body, ktoré by boli inak ďaleko. Červí diery môžu spájať rôzne body v tom istom vesmíre alebo môžu spájať rôzne vesmíry.
Najbežnejší spôsob zobrazeniačerví diery - predstavte si, že držíte kus papiera, čo je normálny priestor. Premýšľajte o cestovaní vesmírom ako o cestovaní na kus papiera. Teraz označte bod na oboch koncoch a zložte papier na polovicu tak, že oba body spojíte dokopy, ale nenechajte ich dotýkať sa. Ak by ste cestovali v obyčajnom priestore (tj pozdĺž listu papiera), cesta z jednej z vašich značiek na druhú by trvala dlhšie, ako keby tu bol tunel alebo „červia diera“ spájajúca dva body na papieri cez prázdne miesto medzi nimi.
Existujú červí diery?
Červia diera nebola nikdy pozorovaná priamo alebonepriamo, ale „existujú“ v matematickom zmysle, keď sa objavia v riešeniach rovníc gravitačného poľa, ktoré sú základom Einsteinovej všeobecnej teórie relativity. To znamená, že môžeme rozdeliť vesmír do mnohých častí a potom pomocou matematických rovníc opísať, ako tieto časti spolu zapadajú.
Tieto rovnice poľa sú ako lešenia,na ktorom je postavený vesmír. Rovnice, ktoré popisujú, ako funguje všeobecná relativita alebo gravitácia, nevyžadujú červí diery, ale áno. Inými slovami, jedným z možných riešení všeobecných rovníc oblasti relativity je červí diera spájajúca dva body v časopriestore.
Červí diery nie sú len čisto teoretické javy. Existuje niekoľko známych problémov, ktoré ich robia realitou aj v matematike nad rámec Einsteinových rovníc.
Prečo sú červí diery nebezpečné? Kam povedie ich objav?
Pre začiatočníkov sú červí diery nestabilné, t.j.rýchlo sa zrúti. Takže akíkoľvek možní cestujúci vo vesmíre sa nikdy nedostanú na druhý koniec tunela, ak sa zrúti okolo nich. Všetko sa však nestratilo, pretože fyzici zistili, že použitie exotických látok môže viesť k otvoreniu červej dierky. Exotická hmota, ktorú nemožno zamieňať s temnou hmotou, je forma, ktorá má negatívnu energetickú hustotu a negatívny tlak. Je odrazený, nie je priťahovaný gravitáciou. Doteraz sa v kvantových experimentoch objavuje exotická hmota vo forme častíc, takže nikto nevie, či dostatok exotickej hmoty dokáže na jednom mieste vytvoriť červiu dierku.
Problém s cestovaním v čase
A aj keby sme mohli tunel podporiťobjavení schopnosť exotických látok odraziť gravitáciu, ďalší teoretici ako Stephen Hawking varujú pred ďalším problémom. Ak niekedy aj jedna častica zasiahne červiu dieru, matematika vyžaduje, aby sa červia diera začala rúcať. To nie je dobré pre medzigalaktický vesmír a čas.
Nemôžete vytvárať uzavreté krivky ako čas. Vôľa by zabránila objaveniu sa uzavretých časových kriviek.Fyzikálne zákony nie sú umožňujú vznik uzavretých, časovo podobných kriviek, varoval Hawking, keď vo svojej štúdii z roku 1992 obhajoval chronológiu času.
Červí potenciál. Čo môžu červí diery dať?
Červí diery sú populárne medzi niminadšenci sci-fi a teoretickí fyzici, pretože také javy môžu otvoriť mnoho možností. Ľudia mohli cestovať do inej galaxie alebo skúmať existenciu paralelných vesmírov v ľudskom živote.
Táto hypotetická vesmírna loď sIndukčný kruh „negatívnej energie“ bol inšpirovaný nedávnymi teóriami popisujúcimi, ako je možné zakriviť priestor negatívnou energiou na výrobu ultrarýchleho transportu do vzdialených hviezdnych systémov.
A červie diery nielenže poskytujú príležitosťcestovanie vesmírom, ale aj na cestovanie v čase. Mohli by sme sa vrátiť do prvých dní formovania našej slnečnej sústavy a konečne ukončiť debatu o tom, ako vznikol náš mesiac. Možno dokonca rozlúštite záhadu, ako sa objavila supermasívna čierna diera v strede Mliečnej dráhy? A to je iba začiatok.
Vzhľadom na to, že existencia červích dier je taká lákavá, dalo by sa očakávať čo najviac výskumov v tejto oblasti. A nedávno vedci navrhli originálne riešenie.
Čo navrhli vedci?
Detektory gravitačných vĺn už objavili tajomné čierne diery. Ďalšie by mohli byť červie diery.
Súdiac podľavýskum Fyzici, čierna diera špirálovitá do červej diery vytvorí vo vesmíre a vesmíre vlnky, ktoré môžu byť detekované a zaznamenané observatóriami gravitačných vĺn LIGO a Virgo.
Doteraz sa nenašli nijaké dôkazy o existencii červích dier. Vedci si však sú istí, že ak existujú, majú vedci šancu detegovať červie diery pomocou gravitačných vĺn.
Vo svojom teoretickom prístupe uvažovaličierna diera s hmotnosťou päťkrát väčšou ako Slnko, ktorá sa krútila okolo červej diery vo vzdialenosti 1,6 miliardy svetelných rokov od Zeme. Vedci vypočítali, že keď sa čierna diera priblíži k červej diere, bude sa točiť dovnútra, akoby obiehala ďalšiu masívnu čiernu dieru. Tento proces bude oscilovať a vytvárať gravitačné vlny. Spočiatku budú vyzerať ako štandardný vlnový vzor, ktorý v priebehu času rastie na frekvencii.
Len čo však čierna diera dosiahne stred stredu červej diery, ktorý sa nazýva hrdlo, čierna diera ním prejde a gravitačné vlny v prvom vesmíre náhle zmiznú.
Vedci skúmali, čo by sa stalo, keby sa vo vzdialenom svete, napríklad v inom vesmíre, objavila čierna diera. V tomto prípade gravitačné vlny vo vesmíre #1 náhle zmiznú.
Vo vesmíre č. 2 by sa vznikajúca čierna diera začala pohybovať po špirále. To by mohlo naznačovať, že prechádzala časopriestorovým tunelom.
A práve tieto vlny by podľa vedcov maliodlišné od tých, ktoré sa vyskytujú, keď sa dva objekty priblížia k sebe. Potom bude čierna diera opakovať pohyb pozdĺž tunela medzi dvoma vesmírmi a spôsobovať výbuchy gravitačných vĺn, pokiaľ to jej energia dovolí.
Podľa vedcov, ak vesmír číslo 2bol náš vesmír, v istej vzdialenosti by vedci mali možnosť detegovať tieto špeciálne gravitačné vlny. To dokáže, že čierna diera prešla červou dierou, čo znamená, že existuje.
Čo je spodnom riadku?
Podľa všeobecnej teórie relativity, ktorá popisuje gravitáciu ako výsledok zakrivenia časopriestoru, sú možné červie diery.
Observatórium LIGO so sídlom v Spojených štátochŠtáty alebo observatórium laserových interferometrických gravitačných vĺn v Panne v Taliansku deteguje vlnenie z čiernych dier alebo neutrónových hviezd. Tieto mohutné objekty sa navzájom otáčajú skôr, ako sa spoja.
V súčasnosti si to vedci dokážu všimnúťfúzií, ktorých sa od roku 2015 potvrdilo viac ako tucet, a čaká na ďalšie potvrdenie. Fyzici sa ale budú musieť v určitom okamihu zamerať na neobvyklejšie možnosti, tvrdí fyzik Viter Cardoso z Instituto Superior Técnico v portugalskom Lisabone. Je čas hľadať divnejšie, ale vzrušujúce signály, zdôrazňuje.
Napriek tomu by si ľudstvo malo pamätať na Hawkingovo varovanie a pamätať na to, aké je to nebezpečné.
Prečítajte si tiež
Pozrite sa, ako vyzerá leto na Saturn
Bola fotografia, ako púšťový prach „prúdi“ do Atlantického oceánu
Pozrite sa, čo Hubbleov nástupnícky ďalekohľad vidí vo vesmíre