Tārpu caurumi un kosmosa ceļojumi

Ceļojums kosmosā caur slieku caurumiem izklausās diezgan interesanta ideja. Kurš gan nevēlētos, lai būtu tehnoloģija, lai ielēktu kuģī, atrastu tuvāko slieka caurumu un īsā laikā dotos uz tālām vietām? Tas kosmosa ceļošanu padarītu tik vienkāršu! Protams, šī ideja visu laiku parādās zinātniskās fantastikas filmās un grāmatās. Šie "tuneļi telpā-laikā" it kā ļauj rakstzīmēm sirdsdarbības laikā pārvietoties pa telpu un laiku, un rakstzīmēm nav jāuztraucas par fiziku.

Vai tārpi ir reāli? Vai arī tās ir tikai literāras ierīces zinātniskās fantastikas sižetu pārvietošanās turpināšanai. Ja tie pastāv, kāds ir to zinātniskais skaidrojums? Atbilde varētu būt nedaudz no katras. Tomēr viņi ir tiešas sekas vispārējā relativitāte, teorija, kuru vispirms izstrādāja Alberts Einšteins 20. gadsimta sākumā. Tomēr tas nenozīmē, ka tie pastāv vai ka cilvēki var ceļot caur tiem kosmosa kuģos. Lai saprastu, kāpēc viņi pat domā par ceļojumu kosmosā, ir svarīgi mazliet zināt par zinātni, kas viņus varētu izskaidrot.

Domājams, ka tārps ir veids, kā šķērsot telpas laiku, kas savieno divus attālākus punktus telpā. Daži no populārās fantastikas un filmu piemēriem ietver filmu Starpzvaigžņu, kur varoņi izmantoja tārpu caurumus kā portālus uz attālām galaktikas vietām. Tomēr nav novērojamu pierādījumu, ka tie pastāv, un nav arī empīrisku pierādījumu, ka viņi kaut kur tur neatrodas. Viltība ir tos atrast un tad izdomāt, kā viņi strādā.

Viens no veidiem, kā pastāv stabila tārpa caurums, ir to izveidot un atbalstīt ar kāda veida eksotisku materiālu. Viegli sakot, bet kas ir eksotisks materiāls? Kāds īpašums tam ir nepieciešams, lai izveidotu tārpus? Teorētiski runājot, šādiem "tārpu caurumiem" jābūt ar "negatīvu" masu. Tieši tā tas izklausās: matērija, kurai ir negatīva vērtība, nevis regulāra matērija, kurai ir pozitīva vērtība. Tas ir arī tas, ko zinātnieki nekad nav redzējuši.

Tagad, izmantojot šo eksotisko vielu, tārpiem ir iespējama spontāna parādīšanās. Bet, tur ir vēl viena problēma. Viņus neatbalstītu nekas, tāpēc viņi uzreiz sabruks atpakaļ uz sevi. Ne tik lieliski jebkuram kuģim, kas tajā laikā notiek cauri.

Tātad, ja spontānie tārpi nav darbināmi, vai ir kāds cits veids, kā tos izveidot? Teorētiski jā, un mums ir melnie caurumi, par kuriem par to pateikties. Viņi ir iesaistīti fenomenā, kas pazīstams kā Einšteina-Rozenas tilts. Tas būtībā ir wormhole, kas radīts milzīgā telpas laika deformācijas dēļ, ko rada a melnais caurums. Konkrēti, tam ir jābūt ŠvarcŠilda melnajam caurumam, kam ir statisks (nemainīgs) masas daudzums, tas negriežas un tam nav elektrības lādiņa.

Tātad, kā tas darbotos? Būtībā, kad gaisma iekrīt melnajā caurumā, tā iziet cauri tārpa caurumam un izkļūst no otras puses caur objektu, kas pazīstams kā baltais caurums. Baltais caurums ir līdzīgs melnajam caurumam, bet tā vietā, lai iesūktu materiālu, tas to atgrūž. Gaisma tiks paātrināta prom no baltā cauruma "izejas portāla" pie, labi, pie gaismas ātrums, padarot to par spilgtu priekšmetu, no tā arī termins “baltais caurums”.

Protams, realitāte šeit iekost: nebūtu praktiski pat mēģināt iziet cauri tārpa caurumam. Tas ir tāpēc, ka pārejai būtu nepieciešams iekrist melnajā caurumā, kas ir ļoti letāla pieredze. Viss, kas iet garām notikuma horizontam, tiks izstiepts un saspiests, ieskaitot dzīvās būtnes. Vienkārši sakot, nav iespējas izdzīvot šādu ceļojumu.

Ir vēl viena situācija, kurā varētu rasties tārpa caurums, ko sauc par Kerras melno caurumu. Tas izskatītos pavisam savādāk nekā normāla “punkta singularitāte”, tieši tā astronomi domā, ka veido melnos caurumus. Kerra melnais caurums orientētos gredzena veidojumā, efektīvi līdzsvarojot milzīgo gravitācijas spēku ar singularitātes rotācijas inerci.

Tā kā melnais caurums pa vidu ir “tukšs”, caur to varētu būt iespējams iziet. Vietas laika deformācija gredzena vidū varētu darboties kā tārpa caurums, ļaujot ceļotājiem pāriet uz citu kosmosa punktu. Varbūt visuma tālākajā pusē vai citā visumā kopā. Kerras īpatnībām ir izteikta priekšrocība salīdzinājumā ar citām ierosinātajām tārpiem, jo ​​tām nav nepieciešama eksotiskas "negatīvās masas" pastāvēšana un izmantošana, lai tās saglabātu stabilitāti. Tomēr tie vēl nav novēroti, tikai teorēti.

Atceļot slieku urbuma mehānikas tehniskos aspektus, par šiem objektiem ir arī dažas smagas fiziskas patiesības. Pat ja tie pastāv, ir grūti pateikt, vai cilvēki kādreiz varētu iemācīties ar viņiem manipulēt. Turklāt cilvēcei pat vēl nav zvaigznīšu, tāpēc, izdomājot veidus, kā izmantot tārpu caurumus ceļošanai, pajūgs tiek nostādīts zirga priekšā.

Ir arī acīmredzams drošības jautājums. Šajā brīdī neviens precīzi nezina, ko sagaidīt tārpa caurumā. Tāpat mēs precīzi nezinām, uz kurieni tārps varētu nosūtīt kuģi. Tas varētu atrasties mūsu pašu galaktikā vai varbūt kaut kur citur ļoti tālajā Visumā. Arī šeit ir ko košļāt. Ja tārpa caurums no mūsu galaktikas aizveda kuģi uz citu miljardu gaismas gadu attālumā, ir jāņem vērā viss laika jautājums. Vai tārps caurumā pārvietojas uzreiz? Ja tā, KAD mēs ieradīsimies tālajā krastā? Vai ceļojums ignorē telpas-laika paplašināšanos?

Tātad, lai gan tas noteikti var būt iespējams lai tārpu caurumi pastāvētu un darbotos kā portāli visā Visumā, ir ievērojami mazāka iespējamība, ka cilvēki kādreiz spēs atrast veidu, kā tos izmantot. Fizika vienkārši nestrādā. Tomēr.

Rediģējis un atjauninājis Karolīna Kolinsa Petersena