Yurii Mongol
21 
2993
484
Červí díry nebo tunely ve struktuře časoprostoru jsou divoce nestabilní. Jakmile sklouzne z tunelu i jediný foton, červí díra se v záblesku zavře.
Ale co kdyby problém byl v tom, že naše představené červí díry nebyly dost divné?
Nová studie naznačuje, že tajemství stabilní červí díry z nich dělá legrační vzhled. Vytvořením červí díry tak, aby to nebyla dokonalá koule, bychom mohli udržet ten tunel otevřený dostatečně dlouho, aby prošel. Jediným úlovkem je, že červí díra by musela být nepochopitelně nepatrná.
Dolů průlezem
Červí díry, pokud existují, by vám umožnily cestovat z bodu A do nějakého extrémně vzdáleného bodu B, aniž byste se obtěžovali všemi náročnými cestováními z bodu A do bodu B. Jsou zkratkou. Cheatový kód do vesmíru. Vidíte hvězdu vzdálenou miliony světelných let? Dalo by se to dosáhnout za pár minut, pokud by vás červí díra spojovala s tou hvězdou.
Není divu, že se jedná o jádro sci-fi.
Červí díry však nejsou jen figurami naší představivosti, jejichž cílem je vyříznout všechny nudné části mezihvězdného cestování (což je většina z toho). Narodili se z matematiky Einsteinovy obecné teorie relativity, našeho moderního chápání toho, jak gravitace funguje. V tomto jazyce se hmota a energie ohýbají a deformují strukturu časoprostoru. V reakci na to ohýbání a deformace časoprostoru informuje o tom, jak se pohybovat.
Příbuzný: 8 způsobů, jak můžete vidět Einsteinovu teorii relativity v reálném životě
Takže, pokud jde o červí díry, stačí se zeptat: Je možné ohnout časoprostor tak zkřiveným způsobem, že se přehne na sebe a vytvoří tunel na krátké vzdálenosti mezi dvěma jinak vzdálenými body?
Odpověď objevená v 70. letech je překvapivá. Červí díry jsou zcela možné a povolené v rámci obecné relativity.
Jeden úlovek: Mají tendenci se rozpadat, okamžitě poté, co se vytvoří.
Klíče ke stabilitě
Červí díry jsou tak nestabilní, protože v podstatě sestávají ze dvou černých děr, které se navzájem dotýkají a které jsou spojeny svými singularitami a vytvářejí tunel.
Ale singularity jsou špatné zprávy: Jsou to body nekonečné hustoty. A jsou obklopeny regiony známými jako horizont událostí, jednosměrné bariéry ve vesmíru. Pokud překročíte horizont události černé díry, nikdy neuteknete.
K překonání tohoto problému musí být vstup do červí díry mimo horizont události. Tímto způsobem můžete projít červí díru, aniž byste se vrhli přes horizont události a nikdy neutekli.
Ale jakmile vstoupíte do takové červí díry, kolem je prostě příliš mnoho hmoty a gravitace vaší přítomnosti deformuje tunel červí díry, způsobí to, že se zhroutí na sebe, zaskočí jako přetažená gumička a zanechá za sebou dvě osamělé černé díry oddělené v prostoru (a pravděpodobně bity vaší mrtvoly rozptýlené po pozorovatelném vesmíru).
Příbuzný: Co kdybyste upadli do černé díry?
Ukazuje se, že existuje způsob, jak zabránit vstupu červí díry od horizontu události a udržet ji dostatečně stabilní, abyste mohli projít. Jeden úlovek: Řešení vyžaduje přítomnost materiálu s negativní hmotou. Negativní hmota je jako normální hmota, ale se znaménkem mínus. A pokud jste na jednom místě shromáždili dostatek záporné hmoty, mohli byste ji použít k otevření červí díry.
Ale pokud víme, hmota se zápornou hmotou neexistuje. Nemáme žádné důkazy o tom, a pokud by existovaly, porušilo by to mnoho zákonů vesmíru, jako je setrvačnost a zachování hybnosti. Pokud byste například kopli míč s negativní hmotností, odletělo by to dozadu. Pokud umístíte objekt s negativní hmotou vedle objektu s pozitivní hmotou, místo přitahování by se odrazili, okamžitě by se od sebe navzájem odrazili do nekonečna.
Protože se negativní masa jeví ve vesmíru jako neúčinná, na první pohled vypadá, že červí díry pravděpodobně nebudou existovat i ve vesmíru..
Množství útěchy
Ale ten příběh červí díry se opírá o matematiku obecné relativity, což je, jak jsem řekl, naše současné chápání toho, jak funguje gravitace.
To je naše současné neúplné chápání toho, jak funguje gravitace.
Víme, že obecná relativita nepopisuje všechny gravitační interakce ve vesmíru, protože se rozpadá, když se gravitace stává velmi silnou v malém měřítku (například řekněme singularity uvnitř černých děr). Abychom tyto situace vyřešili, musíme se obrátit na kvantovou teorii gravitace, která by spojila naše chápání světa subatomových částic s naším chápáním gravitace ve větším měřítku. A to nemáme, protože pokaždé, když se snažíme spojit jeden dohromady, rozpadne se na nesmysl.
Stále však máme nějaké vodítka o tom, jak by mohla fungovat kvantová gravitace, a čím více se dozvíme, tím více si můžeme uvědomit o možné proveditelnosti červí díry. Mohlo by to být tak, že nové a vylepšené chápání gravitace by odhalilo, že nepotřebujete vůbec zápornou hmotu, a že stabilní, průchozí červí díry jsou A-OK..
Dvojice teoretiků na Teheránské univerzitě v Íránu zveřejnila nové šetření červí díry v databázi předtisků arXiv. Použili některé techniky, které jim umožnily studovat, jak by kvantová mechanika mohla změnit standardní obrázek obecné relativity. Zjistili, že průchozí červí díry by mohly být povoleny bez záporné hmoty, ale pouze pokud by byly vchody trochu nataženy z čistých koulí.
I když jsou výsledky zajímavé, je tu jeden úlovek. Tyto hypotetické průchozí červí díry jsou malé. Stejně jako v, velmi malé. Červí díry by byly maximálně o 30% větší než Planckova délka, nebo 1,61 x 10 ^ minus 35 metrů. A to znamená, že cestující nemůže být o nic větší.
Jo, a červí dírka musí plamenovat téměř rychlostí světla.
Nový výzkum, i když je omezený, otevírá drobné trhliny v proveditelnosti červí díry, které by mohly být otevřeny další prací. A pak možná autoři televizních pořadů už nebudou muset potrápit žádné technické aspekty.
Paul M. Sutter je astrofyzik na SUNY Stony Brook a Flatironův institut, hostitel Zeptejte se Spacemana a Vesmírné rádio, a autor Vaše místo ve vesmíru.
- Největší nálezy černé díry
- Mezihvězdné vesmírné cestování: 7 futuristických kosmických lodí k prozkoumání vesmíru
- 18 největších nevyřešených záhad ve fyzice
Původně publikováno dne .
NABÍDKA: Ušetřete 45% za „Jak to funguje“ Vše o vesmíru a Vše o historii!
Na omezenou dobu můžete uzavřít digitální předplatné kteréhokoli z našich nejprodávanějších vědeckých časopisů za pouhých 2,38 $ měsíčně nebo 45% slevu ze standardní ceny za první tři měsíce.Zobrazit nabídku
Zobrazit všechny komentáře (0)