Con tutto il mio entusiasmo per il futuro dell’umanità nello spazio, c’è un problema lampante. Siamo morbidi sacchi di carne per lo più d’acqua, e quelle altre stelle sono davvero molto lontane. Anche con le tecnologie di volo spaziale più ottimistiche che possiamo immaginare, non raggiungeremo mai un’altra stella in una vita umana.

La realtà ci dice che anche le stelle più vicine sono incomprensibilmente lontane, e richiederebbero grandi quantità di energia o tempo per compiere il viaggio. La realtà dice che avremmo bisogno di una nave che possa in qualche modo durare per centinaia o migliaia di anni, mentre generazione dopo generazione di astronauti nascono, vivono le loro vite e muoiono in transito verso un’altra stella.

La fantascienza, d’altra parte, ci corteggia con i suoi seducenti metodi di propulsione avanzata. Alza il motore a curvatura e guarda le stelle che ci passano davanti, facendo un viaggio verso Alpha Centauri veloce come una crociera di piacere.

Sai cosa è ancora più facile? Un wormhole; un gateway magico che collega due punti nello spazio e nel tempo tra loro. Basta allineare i galloni per comporre la tua destinazione, attendere che lo stargate si stabilizzi e poi camminare walk camminare! a destinazione mezza galassia di distanza.

Sì, sarebbe davvero bello. Qualcuno dovrebbe davvero andare in giro a inventare questi wormhole, inaugurando un nuovo futuro audace di speedwalking intergalattico. Cosa sono i wormhole, esattamente, e quanto tempo prima di usarne uno?.

Un wormhole, noto anche come un ponte Einstein-Rosen è un metodo teorico di piegare lo spazio e il tempo in modo da poter collegare due luoghi nello spazio insieme. Si potrebbe quindi viaggiare istantaneamente da un luogo all’altro.

Useremo quella classica dimostrazione dal film Interstellar, dove si disegna una linea da due punti, su un pezzo di carta e poi piegare la carta sopra e jab la matita attraverso per accorciare il viaggio. Funziona alla grande sulla carta, ma è questa fisica reale?

Come Einstein ci ha insegnato, la gravità non è una forza che tira la materia come il magnetismo, è in realtà una deformazione dello spaziotempo. La Luna pensa che stia solo seguendo una linea retta attraverso lo spazio, ma in realtà sta seguendo il percorso deformato creato dalla gravità della Terra.

E così, secondo Einstein e il fisico Nathan Rosen, si potrebbe aggrovigliare lo spaziotempo così strettamente che due punti condividono la stessa posizione fisica. Se potessi quindi mantenere il tutto stabile, potresti separare attentamente le due regioni dello spaziotempo in modo che siano ancora nella stessa posizione, ma separate da qualsiasi distanza tu voglia.

Scendi lungo il pozzo gravitazionale di un lato del wormhole e poi appare istantaneamente nell’altra posizione. Milioni o miliardi di anni luce di distanza. Mentre i wormhole sono teoricamente possibili da creare, sono praticamente impossibili da quello che capiamo attualmente.

Il primo grosso problema è che i wormhole non sono attraversabili secondo la Relatività Generale. Quindi tienilo a mente; la fisica che predice queste cose, proibisce loro di essere usati come metodo di trasporto. E ‘ un attacco piuttosto serio contro di loro.

In secondo luogo, anche se i wormhole possono essere creati, sarebbero completamente instabili, collassando istantaneamente dopo la loro formazione. Se hai provato a camminare in un’estremità, si potrebbe anche essere a piedi in un buco nero.

Terzo, anche se sono attraversabili, e possono essere mantenuti stabili, nel momento in cui qualsiasi materiale ha cercato di passare attraverso – anche fotoni di luce – che li farebbe collassare.

C’è un barlume di speranza, però, perché i fisici non hanno ancora capito come unificare la gravità e la meccanica quantistica.

Ciò significa che l’Universo stesso potrebbe sapere cose sui wormhole che non capiamo ancora. È possibile che siano stati creati naturalmente come parte del Big Bang, quando lo spaziotempo dell’intero Universo era aggrovigliato in una singolarità.

Gli astronomi hanno effettivamente proposto di cercare wormhole nello spazio cercando come la loro gravità distorce la luce dalle stelle dietro di loro. Nessuno è ancora arrivato.

Una possibilità è che i wormhole appaiano naturalmente come le particelle virtuali che sappiamo esistere. Tranne che questi sarebbero incomprensibilmente piccoli, sulla scala di Planck. Avrai bisogno di un veicolo spaziale più piccolo.

Una delle implicazioni più affascinanti dei wormhole è che potrebbero consentire di viaggiare effettivamente nel tempo.

Ecco come funziona. In primo luogo, creare un wormhole in laboratorio. Quindi prendi un’estremità del wormhole, mettilo su un veicolo spaziale e vola via ad una percentuale significativa della velocità della luce, in modo che la dilatazione del tempo abbia effetto.

Per le persone sulla navicella spaziale, solo pochi anni si sono verificati, mentre avrebbe potuto essere centinaia o addirittura migliaia per la gente sulla Terra. Supponendo che tu possa mantenere il wormhole stabile, aperto e attraversabile, allora viaggiare attraverso di esso sarebbe interessante.

Se si passa in una direzione, non solo si sposta la distanza tra i wormhole, ma si viene anche trasportati nel tempo in cui il wormhole sta vivendo. Vai in una direzione e vai avanti nel tempo, vai nell’altra direzione: indietro nel tempo.

Alcuni fisici, come Leonard Susskind pensano che questo non funzionerebbe perché ciò violerebbe due dei principi fondamentali della fisica: il risparmio energetico locale e il principio di indeterminazione dell’energia-tempo.

Sfortunatamente, sembra davvero che i wormhole dovranno rimanere nel regno della fantascienza per il prossimo futuro, e forse per sempre. Anche se è possibile creare wormhole, allora hai il tenerli stabili e aperti, e poi hai avuto modo di capire come consentire la materia in loro senza collassare. Tuttavia, se riuscissimo a capirlo, renderebbe davvero molto conveniente viaggiare nello spazio.