Wormhol

Czym jest tunel czasoprzestrzenny:

Otwory dżdżownic (lub mosty Einsteina-Rosena) są teoretycznie „tunelowymi” gatunkami, które łączą dwa różne punkty w czasoprzestrzeni.

Otwory dżdżownic są hipotetycznymi strukturami przestrzennymi, to znaczy nie udowodniły jeszcze swojego istnienia. Jednakże, chociaż jest to nieprawdopodobne, zjawisko to jest uważane za ważne i spójne przez Teorię Względności Einsteina i przez wszystkie badania, które po niej nastąpiły, do tej pory dużo badane przez naukę.

Biorąc pod uwagę, że tunele czasoprzestrzenne działają teoretycznie jako skróty między dwoma różnymi punktami czasoprzestrzeni, przejście przez nie umożliwiłoby pokonanie bardzo dużych odległości w krótkim czasie. Ponadto uważa się, że zjawisko umożliwiłoby podróże w przeszłość, w przyszłość, a nawet do innych wszechświatów.

Struktura tunelu czasoprzestrzennego

Wizualna reprezentacja tunelu czasoprzestrzennego. Zjawisko to łączy dwa różne punkty w czasoprzestrzeni.

W 1916 roku fizyk Ludwig Flamm doszedł do wniosku, że czarna dziura (ciało niebieskie o polu grawitacyjnym tak silnym, że żadna cząstka nie może uciec) może być połączona z białą dziurą (przez którą nic nie może się dostać, po prostu odejść). Połączenie to zostanie wykonane przez przewodnik, który utworzy rodzaj tunelu.

W 1935 roku, wraz z fizykiem Nathanem Rosesem, Einstein użył teorii względności, aby zaproponować istnienie „mostów” pomiędzy dwoma punktami czasoprzestrzeni, wzmacniając badania Ludwiga. Struktury te nazywano „mostami Einsteina-Rosena” lub otworami wormholowymi.

Obecnie, chociaż nauka uważa, że najbardziej prawdopodobnym wejściem tunelu czasoprzestrzennego jest czarna dziura, fakt, że tunel czasoprzestrzenny ma już udowodnione istnienie, pokazuje, że oba zjawiska niekoniecznie są ze sobą powiązane.

Najbardziej prawdopodobne tunele czasoprzestrzenne miałyby wymiary mikroskopowe. Można jednak mieć tunele czasoprzestrzenne, które rozwinęły się od czasu powstania wszechświata. Wejścia byłyby kuliste, a tunel rozciągałby się prosto od jednego końca do drugiego, chociaż równania pozwalają na wykonywanie objazdów.

Rodzaje tuneli czasoprzestrzennych

Istnieją trzy główne typy dziur dżdżownic badanych przez fizykę: ze Schwarzschild, Lorentzians i Euclidians.

Tunele czasoprzestrzenne Schwarzschilda

Tunele czasoprzestrzenne Schwarzschilda są badane przez ogólną teorię względności i składają się z „pojedynczych” tuneli czasoprzestrzennych, to znaczy możliwe jest wejście, ale nie można wyjść. Uważa się, że mogą istnieć w środku czarnych dziur lub białych dziur.

Tunele Schwarzschilda są bardzo niestabilne i teoretycznie zapadają się natychmiast po ich powstaniu.

Lorentzyjski tunel czasoprzestrzenny

Lorentzyjskie tunele czasoprzestrzenne są najczęstszym typem badanym przez ogólną teorię względności i przedstawiane przez science fiction. Są to transpozycyjne tunele czasoprzestrzenne, których przejście umożliwiłoby podróż w czasie i przestrzeni.

Euklidesowe tunele czasoprzestrzenne

Euklidesowe tunele czasoprzestrzenne są badane w fizyce kwantowej i są mało znane, ponieważ ich podstawowa koncepcja obejmuje zaawansowaną wiedzę z zakresu mechaniki kwantowej.

Nauka klasyfikuje również dziury dżdżownicy w wewnątrz-wszechświecie (który łączy dwa różne punkty w tym samym wszechświecie) i między-wszechświat (zdolnym do wzajemnego łączenia różnych wszechświatów).

Różnica między wormholem a czarną dziurą

Tunele czasoprzestrzenne i czarne dziury to różne zjawiska. Podczas gdy pierwsze są nadal hipotetyczne, czarne dziury mają swoje udowodnione istnienie.

Uważa się, że dziury dżdżownicy są gatunkami tuneli, które łączą dwa różne punkty w czasoprzestrzeni. Ich cechy i właściwości są wysoce niepewne i teoretyczne, ale opracowane badania wskazują, że gdyby istniały, funkcjonowałyby jako skróty między różnymi miejscami i czasami w czasoprzestrzeni.

Czarne dziury to masywne zjawiska kosmiczne, zwykle powstające w wyniku upadku gwiazd. Gdy te ciała niebieskie eksplodują, uwalniana jest ogromna ilość energii i cała masa gwiazdy jest ściskana w jądrze, tworząc czarną dziurę.

Czarne dziury mają pole grawitacyjne tak silne, że nawet światło nie może uciec. Z tego powodu zjawisko jest niewidoczne, ale jego istnienie zostało już udowodnione dzięki efektom grawitacyjnym wywołanym wokół niego.

Dowiedz się więcej o znaczeniu Czarnej Dziury.

Czy można przejść przez tunel?

Chociaż science-fiction wiele bada pomysł przejścia przez tunele czasoprzestrzenne w podróż w czasie i przestrzeni, nauka uważa, że istnienie transpozycyjnych tuneli czasoprzestrzennych (których przejście jest możliwe) jest niezwykle nieprawdopodobne.

Po pierwsze, mikroskopijny rozmiar otworów dżdżownicy uniemożliwia ich użycie. Tak więc, nawet gdyby istnienie zjawiska zostało zidentyfikowane, konieczne byłoby, aby zjawisko było wystarczająco rozszerzone, aby ciało mogło przejść.

Teorie pokazują również, że tunele czasoprzestrzenne są bardzo niestabilne i mogą się w każdej chwili składać, co jeszcze bardziej utrudnia ich identyfikację. Dlatego uważa się, że do stabilizacji tego zjawiska potrzebne byłyby duże ilości materii egzotycznej (materiał o różnych właściwościach niż jest to znane nauce).

Chociaż wykorzystanie dziur w dżdżownicach jest niezwykle mało prawdopodobne, badania przeprowadzone na przestrzeni lat pokazują, że wyczyn jest matematycznie możliwy dzięki odpowiedniej technologii.

Ewentualne istnienie dziur dżdżownicy jest wzmocnione przez fakt, że hiszpańscy naukowcy byli w stanie sztucznie stworzyć zjawisko oparte na teoriach Einsteina i byli w stanie przenosić przez niego pola magnetyczne.

Podróż w czasie przez tunele czasoprzestrzenne

Teoretycznie podróże w czasie byłyby możliwe dzięki transpozycyjnej dziurze dżdżownicy. W tym celu konieczne będą następujące kroki:

Wejście do mojej dziury musiałoby zostać przyspieszone tak blisko prędkości światła, jak to możliwe, i sprowadzone z powrotem do punktu początkowego.
Wyjście musiałoby zostać przesunięte bliżej obiektu o silniejszym polu grawitacyjnym.

Hipoteza bierze pod uwagę skutki dylatacji czasowej spowodowanej przez pola grawitacyjne. Zatem czas na wyjściu z tunelu czasoprzestrzennego minąłby wolniej niż przy wejściu, umożliwiając w ten sposób wyprawy w przeszłość.