Сви желе црвоточину. Мислим, ко жели да се мучи да путује дугим и спорим путевима кроз свемир, узимајући десетине хиљада година само да би стигли до још једне досадне звезде? Не када можете да уђете у најближи отвор за црвоточине, прошетајте кратко и завршите у неком егзотичном далеком кутку универзума.
Међутим, постоји мала техничка потешкоћа: црвоточине, које су у завоју у простор-времену толико екстремне да се формира тунел за пречаце, катастрофално су нестабилне. Као и код, чим пошаљете један фотон низ рупу, он се срушава брже од брзине светлости.
Но, недавни рад, објављен у часопису за штампање арКсив 29. јула, пронашао је начин да се изгради готово стална црвоточина, она која се урушава, али довољно споро да шаље поруке - и потенцијално чак и ствари - доле пре него што се сама распадне . Све што вам треба је неколико црних рупа и неколико бесконачно дугих космичких струна.
Лаганица.
Проблем са црвоточинама
У принципу, изградња црвоточине је прилично једноставна. Према Еинстеиновој теорији опште релативности, маса и енергија искривљују тканину простора-времена. А одређена посебна конфигурација материје и енергије омогућава формирање тунела, пречице између два иначе удаљена дела универзума.
Нажалост, чак и на папиру, те црвоточине су фантастично нестабилне. Чак и један фотон који пролази кроз црвоточну рупу покреће катастрофалну каскаду која раздваја црвоточаницу. Међутим, здрава доза негативне масе - да, то је материја, али супротне тежине - може сузбити дестабилизујуће ефекте редовних материја које покушавају да прођу кроз црвоточну рупу, чинећи је покретним.
ОК, материја са негативном масом не постоји, па нам треба нови план.
Кренимо од саме црвоточине. Треба нам улаз и излаз. Теоретски је могуће повезати црну рупу (подручје простора из које ништа не може побјећи) с бијелом рупом (теоријски простор простора у који ништа не може ући). Када се та два чудна створења удруже, формирају потпуно нову ствар: црвоточина. Тако можете ускочити на било који крај овог тунела и уместо да вас се утопи у заборав само безопасно валцерате с друге стране.
Ох, али ни беле рупе не постоје. Човече, ово постаје тешко.
Напуните
Пошто не постоје беле рупе, потребан нам је нови план. Срећом, нека паметна математика открива могући одговор: набијена црна рупа. Црне рупе могу носити електрични набој (није уобичајено због начина на који су природно формиране, али ми ћемо узети оно што можемо добити). Унутрашњост наелектрисане црне рупе чудно је место, са нормалном тачношћу црне рупе која се протеже и искривљава, што јој омогућава да формира мост до друге црне рупе супротне наелектрисања.
Воила: црвоточина, која користи само ствари које стварно могу постојати.
Али ова црвоточна рупа преко напуњених црних рупа има два проблема. Прво, још увек је нестабилно и ако нешто или неко стварно покуша да искористи, распада се. Други је да ће две супротне наелектрисане црне рупе бити привлачене једна за другом - и путем гравитационих и електричних сила - а ако се споје, добит ћете једну, велику, неутрално набијену и потпуно бескорисну црну рупу.
Ставите космички лук на њега
Да би ово све функционисало, потребно је да две црне рупе буду безбедно удаљене једна од друге и да се тунел црвоточне рупе може отворити. Потенцијално решење: космичке жице.
Козмички жице су теоријске недостатке, сличне пукотинама које настају када лед замрзне, у тканини простора-времена. Ови космички остаци формирали су се у раним, тешким данима прве фракције секунде након Великог праска. Они су заиста егзотични предмети, не шири од протона, већ једним центиметром своје дужине, који превазилази Моунт Еверест. Никада не желите да се срећете са једним, јер би вас пререзали на пола попут космичког светлосног сабља, али не морате се много бринути јер нисмо ни сигурни да постоје, а никада га нисмо видели ни тамо универзум.
Ипак, нема разлога да не постоје, па су фер игра.
Они имају још једно врло корисно својство када су у питању црвоточине: огромна напетост. Другим речима, они заиста не воле да их се гура. Ако намотате црвоточаницу космичком жицом и пустите да низ прође дуж спољних ивица црних рупа и протеже се са било ког краја до бесконачности, тада напетост у жицу спречава да се набијене црне рупе привлаче једни другима, држећи оба краја црвоточине далеко један од другог. У суштини, удаљени крајеви космичке струне делују попут две супротстављене тегљачке екипе, задржавајући црне рупе.
Смирујући дрхтавице
Једна космичка струна решава један од проблема (држање крајева отворенима), али не спречава да се сама црвоточина уруши ако бисте је заиста користили. Дакле, бацимо се у други космички низ, такође увлачећи црвоточину, али и провлачећи је кроз нормалан размак између две црне рупе.
Кад су космички низови затворени у петљу, они се пуно помешају. Ове вибрације уситњавају саму тканину простора-времена око њих, а када је подешена управо тачно, вибрације могу проузроковати да енергија простора у њиховој близини постане негативна, ефективно делујући попут негативне масе у црвоточној рупи, потенцијално је стабилизујући.
Чини се мало сложеним, али у недавном раду, тим теоријских физичара дао је детаљне инструкције за изградњу управо такве црвоточине. То није савршено решење: На крају инхерентне вибрације у космичким струнама - исте оне које би могле да држе црвоточине отворене - повлаче енергију, а самим тим и масу, даље од струне, чинећи је све мањом и мањом. У основи, с временом се космички низови мијешају у заборав, с потпуним колапсом црвоточине недалеко. Али злобна црвоточина може остати стабилна довољно дуго да дозволи да поруке или чак предмети путују низ тунел и заправо не умру, што је лепо.
Али прво морамо пронаћи неке космичке струне.
Паул М. Суттер је астрофизичар у Државни универзитет у Охају, домаћин Питајте свемира и Свемирски радиои аутора Ваше место у универзуму.
