Η ιδέα των ταξιδιών μέσα από σκουληκότρυπες έχει εξάψει τα σενάρια επιστημονικής φαντασίας από όταν ο Einstein διατύπωσε πρώτα τη θεωρία της ύπαρξή τους με τη διατύπωση της γενικής θεωρίας της σχετικότητας, αλλά πράγματι οι σκουληκότρυπες υπάρχουν στη φύση;
Στην πραγματικότητα, δεν έχουμε ιδέα αν υπάρχουν ή όχι, αλλά αν υπάρχουν, οι θεωρητικοί φυσικοί έχουν προτείνει ότι θα μπορούσαν να λειτουργούν ως πύλες στο μέλλον και το παρελθόν ή να συνδέουν δύο απομακρυσμένες περιοχές του διαστήματος.
Αλλά προτού να πιάσετε το Grays Sports Almanac όπως στην ταινία back to the future και ετοιμαστείτε να κάνετε κάποιο χρονικό κακό, υπάρχει μια τεράστια προειδοποίηση σε αυτή την ιδέα, μόνο φωτόνια μπορούν να ταξιδεύουν...και ακόμα και τα φωτόνια μπορούν να είναι πάρα πολύ τεντωμένα για την υποθετική συντόμευση μέσω του χωροχρόνου.
Ανατριχιαστικός συνδυασμός: οι Σκουληκότρυπες και ο Κβαντικός Κόσμος
Σε ένα έγγραφο που δημοσιεύεται στο arXiv preprint service (και δημοσιεύεται στο περιοδικό Physical Review D), ο θεωρητικός φυσικός Luke Butcherr του Πανεπιστημίου του Cambridge έχει αναθεωρήσει τη θεωρία της σκουληκότρυπας και δυνητικά έχει βρει έναν τρόπο για να γεφυρώσει αυτές τις εμφανώς ασταθείς οντότητες.
Στα τέλη της δεκαετίας του 1980, ο φυσικός Kip Thorne, του California Institute of Technology (Caltech), διατύπωσε τη θεωρία ότι για να είναι μια σκουληκότρυπα "ταξιδέψιμη", όπως, πραγματικά να κάνει αυτές τις συντομεύσεις στο χωροχρόνο αρκετά σταθερές για να ταξιδέψεις μέσα, κάποια μορφή αρνητικής ενέργειας θα είναι απαιτείται. Στον κβαντικό κόσμο, αυτή η αρνητική ενέργεια θα μπορούσε να έρθει με τη μορφή της ενέργειας Casimir.
Είναι γνωστό ότι εάν δύο τέλεια λείες πλάκες έρθουν πολύ κοντά μεταξύ τους σε ένα κενό, κβαντικά φαινόμενα μεταξύ των πλακών θα προκαλέσουν καθαρή απωστικό (ή ελκυστικό, ανάλογα με τη διαμόρφωση πλάκας) συμβάν μεταξύ των δύο. Αυτό προκαλείται από το γεγονός ότι τα κύματα ενέργειας είναι πολύ μεγάλα για να χωρέσουνμεταξύ των πλακών, προκαλώντας μια καθαρή αρνητική ενέργεια μεταξύ των πλακών σε σύγκριση με τον περιβάλλοντα «κανονικό» χώρο.
Όπως διαπιστώθηκε από τον Thorne και την ομάδα του Caltech, αυτή η ενέργεια Casimir θα μπορούσε να εφαρμοστεί στο λαιμό μιας σκουληκότρυπας, ενδεχομένως κρατώντας το άνοιγμα αρκετά μεγάλο χρονικό διάστημα για κάτι για να περάσει μέσα.
Ταξίδι στο χρόνο; Μην ξεχάσετε να πάρετε μαζί σας μια Σκουλικότρυπα
Αλίμονο, μιλάμε για το λαιμό κβαντικού μεγέθους σκουληκότρυπας, πράγμα που σημαίνει ότι το γρήγορο DeLorean του Marty McFly θα μείνει από το 1985, στη θέση πάρκινγκ, καθώς δεν μπορεί να περάσει. Αλλά ακόμα και αν κάποιος ταξιδιώτης κβαντικού μεγέθους θα μπορούσε να περάσει μέσα από το λαιμό της σκουληκότρυπας, η σκουληκότρυπα θα κατέρρεε πιθανόν πολύ γρήγορα.
Επαναξιολογώντας αυτό το σενάριο, ο Butcher έχει εντοπίσει κάποιες πιο σταθερές διαμορφώσεις σκουληκότρυπας και σε ορισμένες περιπτώσεις, η κατάρρευση της σκουληκότρυπας θα μπορούσε να αποφευχθεί για "αυθαίρετα μεγάλο χρονικό διάστημα". Αλλά για να συμβεί αυτό, η σκουληκότρυπα θα πρέπει να είναι πολύ μεγάλη και έχει ένα πολύ στενό λαιμό. Σε αυτή την περίπτωση, φαίνεται πιθανό ότι τα φωτόνια θα μπορούσαν να διασχίσουν τη σκουληκότρυπα.
"Η αρνητική ενέργεια Casimir πράγματι επιτρέπει στη σκουληκότρυπα να καταρρεύσει πολύ αργά, η διάρκεια ζωής της αυξάνεται χωρίς όριο όσο το μήκος του λαιμού αυξάνεται", γράφει ο Butcher. "Θεωρούμε ότι ο λαιμός κλείνει αρκετά αργά, ότι η κεντρική περιοχή του μπορεί να διασχιστεί με ασφάλεια από έναν φωτεινό παλμό".
Ο Butcher παραδέχεται ότι, παρότι δεν είναι σαφές από τους υπολογισμούς του, αν ο φωτεινός παλμός είναι σε θέση να ολοκληρώσει το ταξίδι του από το ένα άκρο στο άλλο, υπάρχει μια δελεαστική πιθανότητα για την αποστολή σημάτων γρηγορότερα από την ταχύτητα του φωτός ή ακόμα και πίσω στο χρόνο.
Η Χρονομηχανή του Stephen Hawking
"Αυτά τα αποτελέσματα διστακτικά προτείνουν ότι μακροσκοπικά ταξιδέψιμη σκουληκότρυπα μπορεί να έχει υποστεί τη δική της ενέργεια Casimir, παρέχοντας ένα μηχανισμό για την ταχύτερη από το φως επικοινωνία και κλειστές καμπύλες συνάφειας."
Προς το παρόν, το έργο αυτό είναι πολύ θεωρητικό, αλλά, όπως επεσήμανε ο Matt Visser του Victoria University of Wellington, της Νέα Ζηλανδίας, στο New Scientist, την Τρίτη 20/5/2014, η έρευνα αυτή θα μπορούσε να ανανεώσει το ενδιαφέρον για τη μελέτη της σκουληκότρυπας και τις πιθανές δυνατότητες γεφύρωσης του χωροχρόνο.
Έτσι, εάν επρόκειτο να ψάξουμε για τα φυσικά στοιχεία των σκουληκότρυπων, θα μπορούσε αυτή η έρευνα να μας βοηθήσει; Θα μπορούσαμε ίσως να ψάξουμε για κάποιο είδος μοναδικής πόλωσης του φωτός που έχει ταξιδέψει από άλλο μέρος του Σύμπαντος ή κάποια άλλη στιγμή, να εμφανίζεται τυχαία σε τοπικό όγκο του χωροχρόνου μας; Για απαντήσεις σε αυτά τα ερωτήματα και ως προς το κατά πόσον αυτό μπορεί να παράγει κάποιες πιο γρήγορες από την ταχύτητα του φωτός τεχνολογίες επικοινωνιών, θα πρέπει πιθανότατα να περιμένουμε έως ότου οι θεωρητικοί φυσικοί έχουν ροκανίσει περισσότερους αριθμούς.
Αναφορές:
- http://news.discovery.com/space/a-spooky-connection-wormholes-and-the-quantum-world-131204.htm
- http://arxiv.org/abs/1405.1283v1
- http://www.mrao.cam.ac.uk/~lmb62/
- http://www.newscientist.com/article/dn25596-skinny-wormholes-could-send-messages-through-time.html#.U3z1uCiZiSp
- http://news.discovery.com/space/wormhole-physics-time-travel-130826.htm
- http://news.discovery.com/space/stephen-hawkings-time-machine.htm
- http://www.newscientist.com/article/dn25596-skinny-wormholes-could-send-messages-through-time.html#.U3z1uCiZiSp
- http://phys.org/news/2014-05-physicist-wormholes-photon.html
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου