af Fraser Cain , Universe Today
med al min entusiasme for menneskehedens fremtid i rummet er der et blændende problem. Vi er bløde kødposer med for det meste vand, og de andre stjerner er virkelig virkelig langt væk. Selv med de mest optimistiske rumflyvningsteknologier, vi kan forestille os, når vi aldrig en anden stjerne i en menneskelig levetid.
virkeligheden fortæller os, at selv de mest nærliggende stjerner er uforståeligt langt væk og ville kræve enorme mængder energi eller tid til at rejse. Virkeligheden siger, at vi ville have brug for et skib, der på en eller anden måde kan vare i hundreder eller tusinder af år, mens generation efter generation af astronauter fødes, lever deres liv og dør i transit til en anden stjerne.
Science fiction, på den anden side, bejler os med sine forførende metoder til avanceret fremdrift. Skru kædedrevet op og se stjernerne strejke forbi os, gør en rejse til Alpha Centauri så hurtigt som et fornøjelseskrydstogt.
du ved, hvad der er endnu nemmere? Et ormehul; en magisk port, der forbinder to punkter i rum og tid med hinanden. Bare juster chevrons at ringe i din destination, vente på stargate at stabilisere og derefter bare gå … gå! til din destination en halv galakse væk.
Ja, det ville være rigtig dejligt. Nogen burde virkelig komme rundt for at opfinde disse ormehuller og indlede en dristig ny fremtid med intergalaktisk hurtigvandring. Hvad er ormehuller, præcis, og hvor hurtigt, indtil jeg kommer til at bruge en?.et ormehul, også kendt som en Einstein-Rosenbro, er en teoretisk metode til at folde rum og tid, så du kan forbinde to steder i rummet sammen. Du kan derefter rejse øjeblikkeligt fra et sted til et andet.
Vi bruger den klassiske demonstration fra filmen Interstellar, hvor du tegner en linje fra to punkter på et stykke papir og derefter folder papiret over og stikker din blyant igennem for at forkorte rejsen. Det fungerer godt på papir, men er det faktisk fysik?som Einstein lærte os, er tyngdekraften ikke en kraft, der trækker stof som magnetisme, det er faktisk en vridning af rumtid. Månen mener, at det bare følger en lige linje gennem rummet, men det følger faktisk den skæve sti skabt af Jordens tyngdekraft.
og så, ifølge Einstein og fysiker Nathan Rosen, kunne du forvirre rumtiden så tæt, at to punkter deler den samme fysiske placering. Hvis du så kunne holde det hele stabilt, kunne du omhyggeligt adskille de to områder af rumtid, så de stadig er den samme placering, men adskilt af den afstand du kan lide.
klatre ned i gravitationsbrønden på den ene side af ormehullet, og vises derefter øjeblikkeligt på den anden placering. Millioner eller milliarder af lysår væk. Mens ormehuller teoretisk er mulige at skabe, er de praktisk taget umulige ud fra det, vi i øjeblikket forstår.
det første store problem er, at ormehuller ikke kan krydses i henhold til generel relativitet. Så husk dette; fysikken, der forudsiger disse ting, forbyder dem at blive brugt som en transportmetode. Det er en ret alvorlig strejke mod dem.
for det andet, selvom ormehuller kan oprettes, ville de være helt ustabile og kollapse øjeblikkeligt efter deres dannelse. Hvis du forsøgte at gå ind i den ene ende, kan du lige så godt gå ind i et sort hul.
for det tredje, selvom de kan krydses og kan holdes stabile, i det øjeblik ethvert materiale forsøgte at passere igennem – selv fotoner af lys – der ville få dem til at kollapse.
Der er dog et glimt af håb, fordi fysikere stadig ikke har fundet ud af, hvordan man forener tyngdekraft og kvantemekanik.
det betyder, at universet selv kan vide ting om ormehuller, som vi ikke forstår endnu. Det er muligt, at de blev skabt naturligt som en del af Big Bang, da hele universets rumtid var sammenflettet i en singularitet.
astronomer har faktisk foreslået at søge efter ormehuller i rummet ved at se efter, hvordan deres tyngdekraft forvrænger lyset fra stjerner bag dem. Ingen er dukket op endnu.
en mulighed er, at ormehuller forekommer naturligt som de virtuelle partikler, som vi ved eksisterer. Bortset fra disse ville være uforståeligt små på Planck-skalaen. Du får brug for et mindre rumfartøj.
en af de mest fascinerende implikationer af ormehuller er, at de kunne give dig mulighed for faktisk at rejse i tide.
Sådan fungerer det. Opret først et ormhul i laboratoriet. Tag derefter den ene ende af ormhullet, læg det på et rumfartøj og Flyv væk med en betydelig procentdel af lysets hastighed, så tidsudvidelsen træder i kraft.
for folkene på rumfartøjet vil der kun være sket et par år, mens det kunne have været hundreder eller endda tusinder for folkene tilbage på jorden. Forudsat at du kunne holde ormhullet stabilt, åbent og gennemgående, ville det være interessant at rejse gennem det.
Hvis du passerede i en retning, ville du ikke kun flytte afstanden mellem ormehullerne, men du ville også blive transporteret til det tidspunkt, hvor ormehullet oplever. Gå en retning, og du bevæger dig fremad i tiden, gå den anden vej: baglæns i tiden.nogle fysikere, som Leonard Susskind, tror, at dette ikke ville fungere, fordi dette ville krænke to af fysikens mest grundlæggende principper: lokal energibesparelse og energitidsusikkerhedsprincippet.
desværre ser det ud til, at ormehuller bliver nødt til at forblive inden for science fiction i overskuelig fremtid og måske for evigt. Selvom det er muligt at oprette ormehuller, så har du Hold dem stabile og åbne, og så skal du finde ud af, hvordan man tillader stof i dem uden at kollapse. Stadig, hvis vi kunne finde ud af det, ville det gøre rumrejser meget praktisk.