MITä MADONREIäT OVAT?

Send

Tieteiskirjallisuudessa matoreikiä käytetään usein tapaa kulkea pitkiä matkoja avaruudessa. Ovatko nämä taikasillat todella mahdollisia?

Kaikella innolla ihmiskunnan tulevaisuuden suhteesta avaruuteen on yksi räikeä ongelma. Jopa optimistisimmissa avaruustekniikan tekniikoissa, joita voimme kuvitella, emme koskaan saavuta toista tähteä ihmisen elinaikana.

Todellisuus kertoo meille, että jopa lähistöllä olevat tähdet ovat käsittämättömästi kaukana ja että matka vaatii valtavia määriä energiaa tai aikaa. Todellisuus sanoo, että tarvitsemme aluksen, joka voi jollain tavoin kestää satoja tai tuhansia vuosia, kun taas astronautit syntyvät sukupolvelta toiselle, sukupolvien jälkeen, elävät elämänsä ja kuolevat siirtyessään toiseen tähtiin.

Tieteiskirjallisuus puolestaan herättää meitä houkuttelevilla menetelmillä edistyneelle käyttövoimalle. Kiihdytä loimilaitetta ja katso, kuinka tähdet viilaavat ohi, joten matka Alpha Centauriin on nopea kuin huviristeily.

Tiedätkö mikä on vielä helpompaa? Madonreikä; maaginen yhdyskäytävä, joka yhdistää kaksi pistettä tilassa ja ajassa toisiinsa. Kohdista vain chevronit soittaaksesi määränpäähänsi, odota tähtiportin vakautumista ja sitten vain kävele ... kävele! määränpäähänsi puolen galaksin päässä.

Joo, se olisi todella mukavaa. Jonkun pitäisi todella keksiä keksimään nämä madonreiät ja ottamaan käyttöön rohkea uusi tulevaisuus interlalaktisen pikakävelyä varten. Mitä madonreikiä tarkalleen on, ja kuinka pian, kunnes saan käyttää niitä ?.

Matoaukko, joka tunnetaan myös nimellä Einstein-Rosen-silta, on teoreettinen menetelmä taittaa tila ja aika siten, että voit yhdistää kaksi avaruuspaikkaa yhdessä. Voit sitten matkustaa hetkessä paikasta toiseen.

Käytämme Interstellar-elokuvan klassista esittelyä, jossa piirrät viivan kahdesta kohdasta paperille ja taitat sen jälkeen paperin päälle ja ryntäät lyijykynällä lyhentääksesi matkaa. Se toimii hyvin paperilla, mutta onko tämä todellinen fysiikka?

Kuten Einstein opetti meille, painovoima ei ole voimaa, joka vetää ainetta kuten magneettisuutta, se on itse asiassa avaruusajan vääntyminen. Kuun mielestä se seuraa vain suoraa viivaa avaruuden läpi, mutta tosiasiassa se seuraa maapallon painon luomaa vääntynyttä polkua.

Ja niin, Einsteinin ja fyysikon Nathan Rosenin mukaan voisit sotkea avaruusaikaa niin tiukasti, että kahdella pisteellä on sama fyysinen sijainti. Jos pystyisit pitämään koko asian vakaana, voit erottaa avaruusajan kaksi aluetta huolellisesti, jotta ne ovat edelleen samassa paikassa, mutta toisistaan riippumatta haluamastasi etäisyydestä.

Kiipeä madonreiän toisen puolen painovoimakaivo alas ja ilmestyy heti toiseen kohtaan. Miljoonat tai miljardit valovuotta päässä. Vaikka madonreikiä on teoreettisesti mahdollista luoda, niitä ei ole käytännössä mahdotonta siitä mitä ymmärrämme tällä hetkellä.

Ensimmäinen suuri ongelma on, että madonreikiä ei voida kuljettaa yleisen suhteellisuuden mukaan. Joten pidä tämä mielessä; fysiikka, joka ennustaa näitä asioita, estää niitä käyttämästä kuljetusmenetelmänä. Se on melko vakava lakko heitä vastaan.

Toiseksi, vaikka madonreikiä voidaan luoda, ne ovat täysin epävakaita ja romahtavat heti muodostumisensa jälkeen. Jos yrität kävellä toiseen päähän, saatat myös kävellä mustassa aukossa.

Kolmanneksi, vaikka ne olisivat kuljetettavissa ja ne voidaan pitää vakaina, silloin kun kaikki materiaalit yrittivät kulkea läpi - jopa valon fotoneja -, jotka tekisivät niitä romahtamaan.

Toivo on kuitenkin kimalteleva, koska fyysikot eivät vieläkään ole selvittäneet kuinka yhdistää painovoima ja kvanttimekaniikka.

Tämä tarkoittaa, että itse maailmankaikkeus saattaa tietää matoreikistä asioita, joita emme vielä ymmärrä. On mahdollista, että ne luotiin luonnollisesti osana isoa räjähdystä, kun koko maailmankaikkeuden avaruusaika oli sotkeutunut yksilöllisyyteen.

Tähtitieteilijät ovat itse asiassa ehdottaneet matoreikien etsimistä avaruudessa etsimällä, kuinka heidän painovoimansa vääristää valoa tähtiä takana. Kukaan ei ole vielä tullut esiin.

Yksi mahdollisuus on, että madonreikät näyttävät luonnollisesti kuin virtuaaliset hiukkaset, joita tiedämme olevan olemassa. Paitsi, että nämä olisivat käsittämättömästi pieniä, Planckin mittakaavassa. Tarvitset pienemmän avaruusaluksen.

Yksi mielenkiintoisimmista vaikutuksista madonreikiin on, että niiden avulla voit todella matkustaa ajoissa.

Näin se toimii. Luo ensin madonreikä laboratorioon. Ota sitten madonreiän toinen pää, laita se avaruusalukseen ja lentää pois merkittävällä prosentilla valon nopeudesta, jotta ajan dilaatio tulee voimaan.

Avaruusaluksen ihmisille on tapahtunut vain muutama vuosi, kun taas ihmisten takaisin maapallolla voi olla satoja tai jopa tuhansia. Jos oletetaan, että matoreikä pysyy vakaana, avoimena ja kuljetettavana, sen läpi matkustaminen olisi mielenkiintoista.

Jos kulkaisit yhteen suuntaan, et vain siirtäisi madonreikien välistä etäisyyttä, vaan sinut myös kuljetetaan siihen aikaan, jota madonreikä kokee. Mene yhteen suuntaan ja siirryt eteenpäin ajoissa, siirry toiseen suuntaan: taaksepäin ajassa.

Jotkut fyysikot, kuten Leonard Susskind, ajattelevat, että tämä ei toimi, koska se loukkaa kahta fysiikan perusperiaatetta: paikallista energiansäästöä ja energia-ajan epävarmuuden periaatetta.

Valitettavasti näyttää siltä, että madonreikien on pysyttävä tieteiskirjallisuuden alueella lähitulevaisuudessa ja ehkä ikuisesti. Vaikka matoreikiä on mahdollista luoda, pidä ne vakaina ja avoimina, ja sinun on sitten selvitettävä, kuinka päästää aine niihin romahtamatta. Silti, jos voisimme selvittää sen, se tekisi avaruusmatkustamisesta todella kätevän.

Jos pystyisit asettamaan madonreiän kaksi päätä mihin tahansa maailmankaikkeuden paikkaan, missä ne olisivat? Kerro meille ideasi alla olevissa kommenteissa.