Ако червееви дупки дебнат в нашата Вселена, ето как бихме могли да ги открием

(KTSDesign/Science Photo Library/Getty Images)

На Алберт Айнщайн теория на общата теория на относителността промени дълбоко нашето мислене за фундаментални понятия във физиката, като пространство и време. Но също така ни остави някои дълбоки мистерии.

Единият беше черни дупки , които бяха само недвусмислено открити през последните няколко години. Друга бяха „червеевите дупки“ – мостове, свързващи различни точки в пространство-времето, на теория осигуряващи преки пътища за космически пътници.

Червеевите дупки все още са в сферата на въображението. Но някои учени смятат, че скоро ще можем да ги открием. През последните няколко месеца няколко нови проучвания предложиха интригуващи пътища напред.

Черните дупки и червеевите дупки са специални видове решения за Уравнения на Айнщайн , възникващи, когато структурата на пространство-времето е силно огъната от гравитацията. Например, когато материята е изключително плътна, тъканта на пространство-времето може да стане толкова извита, че дори светлината да не може да излезе. Това е Черна дупка .

Тъй като теорията позволява тъканта на пространство-времето да се разтяга и огъва, човек може да си представи всякакви възможни конфигурации.

През 1935 г. Айнщайн и физик Нейтън Росен описано как два листа пространство-време могат да бъдат съединени, създавайки мост между две вселени. Това е един вид червеева дупка – и оттогава са измислени много други.

Някои червееви дупки може да са „проходими“, което означава, че хората могат да пътуват през тях. За това обаче те трябва да са достатъчно големи и да се държат отворени срещу силата на гравитацията, която се опитва да ги затвори. Избутването на пространство-времето навън по този начин би изисквало огромни количества „отрицателна енергия“.

Звучи като научна фантастика? Знаем, че отрицателната енергия съществува, малки количества вече са били произведени в лабораторията . Ние също знаем, че отрицателната енергия е зад Вселената ускорено разширяване.

Така че природата може да е намерила начин да направи дупки.

Забелязване на червееви дупки в небето

Как можем някога да докажем, че червееви дупки съществуват? В нов вестник, публикувано в Месечни известия на Кралското общество , руските астрономи предполагат, че те може да съществуват в центъра на някои много ярки галактики и предлагат някои наблюдения, за да ги намерят.

Това се основава на това какво би се случило, ако материята, излизаща от едната страна на червеевата дупка, се сблъска с материя, която пада вътре. Изчисленията показват, че катастрофата ще доведе до грандиозно показване на гама лъчи, които можем да опитаме да наблюдаваме с телескопи.

Това лъчение може да бъде ключът към разграничаването на дупка от червей и черна дупка, за която преди се смяташе, че е неразличима отвън. Но черните дупки трябва да произвеждат по-малко гама лъчи и да ги изхвърлят в струя, докато радиацията, произведена чрез дупка на червей, ще бъде ограничена до гигантска сфера.

Въпреки че видът червеева дупка, разглеждана в това изследване, е проходима, това не би направило приятно пътуване. Тъй като ще бъде толкова близо до центъра на активна галактика, високите температури ще изгорят всичко до хрупкавост.

Но това не би било така за всички червееви дупки, като тези по-далеч от галактическия център.

Идеята, че галактиките могат да съдържат червееви дупки в своите центрове, не е нова. Вземете случая със свръхмасивната черна дупка в сърцето на Млечния път. Това беше открито чрез старателно проследяване на орбитите на звездите близо до черната дупка, голямо постижение, което беше наградено с Нобелова награда за физика през 2020 г .

Но една скорошна статия предполага това гравитационно привличане вместо това може да бъде причинено от червеева дупка .

За разлика от черна дупка, червейната дупка може да „изпусне“ известна гравитация от обектите, разположени от другата страна. Това призрачно гравитационно действие би добавило малък тласък към движенията на звездите близо до галактическия център. Според това проучване специфичният ефект трябва да бъде измерим в наблюдения в близко бъдеще, след като чувствителността на нашите инструменти стане малко по-напреднала.

По случайност, още едно скорошно проучване съобщава за откриването на някои „странни радио кръгове“ в небето . Тези кръгове са странни, защото са огромни и въпреки това не са свързани с никакъв видим обект. Засега те се противопоставят на всяко конвенционално обяснение, така че дупките на червеи са изтъкнати като възможна причина.

Кутия с червеи

Червеевите дупки държат силна хватка върху нашето колективно въображение. В известен смисъл те са възхитителна форма на бягство. За разлика от черните дупки, които са малко плашещи, тъй като улавят в капан всичко, което се осмели, дупките на червеи могат да ни позволят да пътуваме до далечни места по-бързо от скоростта на светлината.

Те всъщност може дори да бъдат машини на времето , осигурявайки начин за пътуване назад – както е предложено от покойния Стивън Хоукинг в последната си книга.

Появяват се и червееви дупки квантова физика , който управлява света на атомите и частиците. Според квантовата механика частиците могат да изскочат от празното пространство, само за да изчезнат миг по-късно.

Това се наблюдава в безброй експерименти. И ако могат да се създават частици, защо не и дупки?

Физиците вярват, че червеевите дупки може да са се образували в ранната Вселена от пяна от квантови частици, изскачащи и изчезващи. Някои от тези „първоначални червееви дупки“ може да съществуват и днес.

Неотдавнашни експерименти за „квантова телепортация“ – „безплътно“ прехвърляне на квантова информация от едно място на друго – се оказа, че работят по зловещо подобен начин на две черни дупки, свързани чрез червеева дупка .

Тези експерименти изглежда решават „парадокса на квантовата информация“, който предполага, че физическата информация може да изчезне завинаги в черна дупка. Но те също така разкриват дълбока връзка между известните несъвместими теории на квантовата физика и гравитацията – като червеевите дупки са от значение и за двете – което може да бъде инструмент за изграждането на 'теория на всичко' .

Фактът, че червеевите дупки играят роля в тези завладяващи разработки, едва ли ще остане незабелязан. Може да не сме ги виждали, но със сигурност може да са там. Те дори могат да ни помогнат да разберем някои от най-дълбоките космически мистерии, като напр дали нашата Вселена е единствената .

Андреа Шрифт , старши преподавател по астрофизика, Ливърпулският университет Джон Мурс .

Тази статия е препубликувана от Разговорът под лиценз Creative Commons. Прочетете оригинална статия .

За Нас

Публикуването На Независими, Доказани Факти От Доклади За Здравето, Пространството, Природата, Технологиите И Околната Среда.