Οι σκουληκότρυπες είναι το αγαπημένο τέχνασμα στα σενάρια ταινιών επιστημονικής φαντασίας μέσω των οποίων μεταφέρονται οι ήρωες ταχύτατα από το ένα άκρο του γαλαξία στο άλλο, παρακάπτοντας τις τεράστιες συμπαντικές αποστάσεις. Κάτι τέτοιο φαίνεται σχεδόν απίθανο καθώς δεν είναι μέχρι τώρα εφικτό ένα τέτοιο ταξίδι να δικαιολογηθεί επιστημονικά.
Σύμφωνα με το Wikipedia μια σκουληκότρυπα είναι μια υποθετική τοπολογική ιδιότητα του χωρόχρονου που σχηματίζει μία σήραγγα που συνδέει δύο απομακρυσμένα σημεία του. Θα μπορούσε να αποτελεί ένα «κόψιμο δρόμου» διαμέσου του χωρόχρονου.
Οι σκουληκότρυπες είναι, στην πραγματικότητα, κάτι περισσότερο από σχήματα. Έχουμε συνηθίσει να ασχολούμαστε με μονοδιάστατες γραμμές, δισδιάστατα σχέδια και τρισδιάστατα αντικείμενα στην καθημερινή ζωή. Κάποια μπορούμε διαισθητικά να τα διπλώσουμε, να τα πλάσουμε και να τρυπήσουμε.
Η φυσική μας επιτρέπει να εξερευνήσουμε αυτές τις αλλαγές σε καταστάσεις που δεν μπορούμε να εξερευνήσουμε διαισθητικά. Στο μικρότερο επίπεδο, τα κβαντικά εφέ δίνουν στις αποστάσεις και στον χρόνο λίγο χώρο.
Σε πολύ μεγαλύτερες κλίμακες, ο χωροχρόνος μπορεί να συρρικνωθεί και να επεκταθεί σε σχέση με τη βαρύτητα με τρόπους που είναι αδύνατο να εκτιμηθούν χωρίς μια ολόκληρη δέσμη εξισώσεων για να μας καθοδηγήσουν.
Για παράδειγμα, στριμώχνοντας αρκετή μάζα σε ένα μέρος (αγνοώντας βολικά οποιοδήποτε φορτίο μπορεί να έχει ή αν περιστρέφεται γύρω), ο χωροχρόνος θα διπλώσει με τρόπους που του δίνουν δύο εξωτερικές επιφάνειες.
Τι τους συνδέει; Μια σκουληκότρυπα, φυσικά. Η ύλη όμως δεν θα μπορούσε να κινηθεί σε αυτή τη μαθηματική δομή.
Ακόμα κι αν μπορούσε να σχηματιστεί μια σκουληκότρυπα, η βαρυτική έλξη της ύλης μέσα σε αυτή θα προκαλούσε πιθανώς το κλείσιμο του το στενότερου σημείο της, εμποδίζοντας το ταξίδι από τη μία πλευρά στην άλλη.
Κατά τη διάρκεια των δεκαετιών, η αναζήτηση για σενάρια –τόσο πιθανά όσο και καθαρά θεωρητικά- που θα μπορούσαν να επιτρέψουν ακόμη και σε ολόκληρα σωματίδια, να ταξιδεύουν μέσα από εξωτικά σχήματα χωροχρόνου αλώβητα έχουν οδηγήσει πολλούς επιστήμονες προς αυτήν την κατεύθυνση.
Ο Valeri P. Frolov και ο Andrei Zelnikov από το Πανεπιστήμιο της Αλμπέρτα στον Καναδά και ο Pavel Krtouš από το Πανεπιστήμιο του Καρόλου στην Πράγα μπορεί να έχουν αποκαλύψει αρκετό περιθώριο κινήσεων στους νόμους της φυσικής για να μας κάνουν να ταξιδέψουμε στο χρόνο μέ τη βοήθεια μιας σκουληκότρυπας.
Η πρόταση τους περιλαμβάνει αυτό που είναι γνωστό ως σκουληκότρυπα δακτυλίου, που περιγράφηκε για πρώτη φορά το 2016 από τον θεωρητικό φυσικό του Πανεπιστημίου του Κέιμπριτζ, Gary Gibbons και τον φυσικό Mikhail Volkov του University of Tours.
Ανεξάρτητα από τις σφαιρικές παραμορφώσεις του χωροχρόνου που θα μπορούσαμε να αποδώσουμε στις μαύρες τρύπες, η δακτυλιοειδής σκουληκότρυπα που προτείνεται από τους Gibbons και Volkov συνδέει κομμάτια του Σύμπαντος (ή διαφορετικά σύμπαντα) που είναι αυτό που ονομάζουμε επίπεδα.
Λαμβάνοντας υπόψη τις αλληλεπιδράσεις ηλεκτρικών και μαγνητικών πεδίων που ονομάζονται περιστροφές δυαδικότητας και εφαρμόζοντας ορισμένους μετασχηματισμούς επιλογής, οι μάζες σε σχήμα δακτυλίου θα μπορούσαν να δημιουργήσουν μερικές ενδιαφέρουσες παραμορφώσεις σε αυτό που διαφορετικά θα ήταν επίπεδος χωροχρόνος.
Και έτσι έχουμε μία τρύπα στο σύμπαν που μπορεί να σε συνδέσει με κάπου…πολύ μακριά!
Οι επιστήμονες στη νέα τους έρευνα πήραν αυτήν την τρύπα και την έτρεξαν σε διαφορετικά σενάρια. Για παράδειγμα, τι επίδραση μπορεί να έχει μια άλλη, μη κινούμενη μάζα στο δαχτυλίδι; Και τι γίνεται αν ο δακτύλιος εισόδου και ο δακτύλιος εξόδου βρίσκονται στο ίδιο σύμπαν;
Οι λύσεις που αποκάλυψαν περιελάμβαναν αυτό που είναι γνωστό ως κλειστή χρονική καμπύλη. Αναφέρεται σε ένα αντικείμενο ή ακτίνα φωτός που ταξιδεύει κατά μήκος μιας γραμμής, επιστρέφοντας στο ίδιο ακριβώς σημείο με πριν. Όχι μόνο στο χώρο αλλά και στο χρόνο.
Πριν ετοιμάσετε τις βαλίτσες σας για ένα παράδοξο ταξίδι μετ’ επιστροφής στο μέλλον και πίσω, πολλά εμπόδια θα μπορούσαν εύκολα να αποτρέψουν έναν τέτοιο εγχείρημα.
Αλλά ποιος ξέρει; Με την επιστήμη και την τεχνολογία να εξελίσσεται με ραγδαίους ρυθμούς, ίσως μπορεί και να είμαστε πολύ κοντά για ένα ταξίδι στο μέλλον με λίγη βοήθεια από ένα τεράστιο ζευγάρι δαχτυλιδιών.
Με πληροφορίες από: Science Alert, Psysicsgg
Οι σκουληκότρυπες είναι το αγαπημένο τέχνασμα στα σενάρια ταινιών επιστημονικής φαντασίας μέσω των οποίων μεταφέρονται οι ήρωες ταχύτατα από το ένα άκρο του γαλαξία στο άλλο, παρακάπτοντας τις τεράστιες συμπαντικές αποστάσεις. Κάτι τέτοιο φαίνεται σχεδόν απίθανο καθώς δεν είναι μέχρι τώρα εφικτό ένα τέτοιο ταξίδι να δικαιολογηθεί επιστημονικά.
Σύμφωνα με το Wikipedia μια σκουληκότρυπα είναι μια υποθετική τοπολογική ιδιότητα του χωρόχρονου που σχηματίζει μία σήραγγα που συνδέει δύο απομακρυσμένα σημεία του. Θα μπορούσε να αποτελεί ένα «κόψιμο δρόμου» διαμέσου του χωρόχρονου.
Οι σκουληκότρυπες είναι, στην πραγματικότητα, κάτι περισσότερο από σχήματα. Έχουμε συνηθίσει να ασχολούμαστε με μονοδιάστατες γραμμές, δισδιάστατα σχέδια και τρισδιάστατα αντικείμενα στην καθημερινή ζωή. Κάποια μπορούμε διαισθητικά να τα διπλώσουμε, να τα πλάσουμε και να τρυπήσουμε.
Η φυσική μας επιτρέπει να εξερευνήσουμε αυτές τις αλλαγές σε καταστάσεις που δεν μπορούμε να εξερευνήσουμε διαισθητικά. Στο μικρότερο επίπεδο, τα κβαντικά εφέ δίνουν στις αποστάσεις και στον χρόνο λίγο χώρο.
Σε πολύ μεγαλύτερες κλίμακες, ο χωροχρόνος μπορεί να συρρικνωθεί και να επεκταθεί σε σχέση με τη βαρύτητα με τρόπους που είναι αδύνατο να εκτιμηθούν χωρίς μια ολόκληρη δέσμη εξισώσεων για να μας καθοδηγήσουν.
Για παράδειγμα, στριμώχνοντας αρκετή μάζα σε ένα μέρος (αγνοώντας βολικά οποιοδήποτε φορτίο μπορεί να έχει ή αν περιστρέφεται γύρω), ο χωροχρόνος θα διπλώσει με τρόπους που του δίνουν δύο εξωτερικές επιφάνειες.
Τι τους συνδέει; Μια σκουληκότρυπα, φυσικά. Η ύλη όμως δεν θα μπορούσε να κινηθεί σε αυτή τη μαθηματική δομή.
Ακόμα κι αν μπορούσε να σχηματιστεί μια σκουληκότρυπα, η βαρυτική έλξη της ύλης μέσα σε αυτή θα προκαλούσε πιθανώς το κλείσιμο του το στενότερου σημείο της, εμποδίζοντας το ταξίδι από τη μία πλευρά στην άλλη.
Κατά τη διάρκεια των δεκαετιών, η αναζήτηση για σενάρια –τόσο πιθανά όσο και καθαρά θεωρητικά- που θα μπορούσαν να επιτρέψουν ακόμη και σε ολόκληρα σωματίδια, να ταξιδεύουν μέσα από εξωτικά σχήματα χωροχρόνου αλώβητα έχουν οδηγήσει πολλούς επιστήμονες προς αυτήν την κατεύθυνση.
Ο Valeri P. Frolov και ο Andrei Zelnikov από το Πανεπιστήμιο της Αλμπέρτα στον Καναδά και ο Pavel Krtouš από το Πανεπιστήμιο του Καρόλου στην Πράγα μπορεί να έχουν αποκαλύψει αρκετό περιθώριο κινήσεων στους νόμους της φυσικής για να μας κάνουν να ταξιδέψουμε στο χρόνο μέ τη βοήθεια μιας σκουληκότρυπας.
Η πρόταση τους περιλαμβάνει αυτό που είναι γνωστό ως σκουληκότρυπα δακτυλίου, που περιγράφηκε για πρώτη φορά το 2016 από τον θεωρητικό φυσικό του Πανεπιστημίου του Κέιμπριτζ, Gary Gibbons και τον φυσικό Mikhail Volkov του University of Tours.
Ανεξάρτητα από τις σφαιρικές παραμορφώσεις του χωροχρόνου που θα μπορούσαμε να αποδώσουμε στις μαύρες τρύπες, η δακτυλιοειδής σκουληκότρυπα που προτείνεται από τους Gibbons και Volkov συνδέει κομμάτια του Σύμπαντος (ή διαφορετικά σύμπαντα) που είναι αυτό που ονομάζουμε επίπεδα.
Λαμβάνοντας υπόψη τις αλληλεπιδράσεις ηλεκτρικών και μαγνητικών πεδίων που ονομάζονται περιστροφές δυαδικότητας και εφαρμόζοντας ορισμένους μετασχηματισμούς επιλογής, οι μάζες σε σχήμα δακτυλίου θα μπορούσαν να δημιουργήσουν μερικές ενδιαφέρουσες παραμορφώσεις σε αυτό που διαφορετικά θα ήταν επίπεδος χωροχρόνος.
Και έτσι έχουμε μία τρύπα στο σύμπαν που μπορεί να σε συνδέσει με κάπου…πολύ μακριά!
Οι επιστήμονες στη νέα τους έρευνα πήραν αυτήν την τρύπα και την έτρεξαν σε διαφορετικά σενάρια. Για παράδειγμα, τι επίδραση μπορεί να έχει μια άλλη, μη κινούμενη μάζα στο δαχτυλίδι; Και τι γίνεται αν ο δακτύλιος εισόδου και ο δακτύλιος εξόδου βρίσκονται στο ίδιο σύμπαν;
Οι λύσεις που αποκάλυψαν περιελάμβαναν αυτό που είναι γνωστό ως κλειστή χρονική καμπύλη. Αναφέρεται σε ένα αντικείμενο ή ακτίνα φωτός που ταξιδεύει κατά μήκος μιας γραμμής, επιστρέφοντας στο ίδιο ακριβώς σημείο με πριν. Όχι μόνο στο χώρο αλλά και στο χρόνο.
Πριν ετοιμάσετε τις βαλίτσες σας για ένα παράδοξο ταξίδι μετ’ επιστροφής στο μέλλον και πίσω, πολλά εμπόδια θα μπορούσαν εύκολα να αποτρέψουν έναν τέτοιο εγχείρημα.
Αλλά ποιος ξέρει; Με την επιστήμη και την τεχνολογία να εξελίσσεται με ραγδαίους ρυθμούς, ίσως μπορεί και να είμαστε πολύ κοντά για ένα ταξίδι στο μέλλον με λίγη βοήθεια από ένα τεράστιο ζευγάρι δαχτυλιδιών.
Με πληροφορίες από: Science Alert, Psysicsgg
