Црвоточине су ослонац у научној фантастици и пружају нашим јунацима брз и лак начин да одмах крећу по Универзуму. Иако их је научна фантастика учинила популарнима, црвоточине су имале своје порекло у науци - изобличавајући свемирско време, као што је ово теоретски могуће. Али према др. Степхену Хсуу са Универзитета у Орегону, изградња црвоточине је вероватно немогућа.
Слушајте интервју: Мало вероватно црвоточине (4,5 мб)
Или се претплатите на Подцаст: универсетодаи.цом/аудио.кмл
Фрасер Цаин: Гледао сам свој део епизода Звезданих стаза. Колико ме је то добро припремило за стварно научно разумевање црвоточине?
Др Степхен Хсу: У Звезданој стази заправо не користе црвоточине, али можда је најбољи третман у научној фантастики за црвоточине био у филму Контакт, који је заснован на књизи Царла Сагана. И заправо историјски гледано, када је Саган писао роман - Саган је био професор астрономије - контактирао је стручњака за општу релативност, момка по имену Кип Тхорне, из Цалтецх-а и желео је да се увери да је начин на који су црвоточине третиране у контакту заправо као близу да буде научно тачно могуће. А то је заправо подстакло Тхорнеа да уради много истраживања на црвоточинама. Наш рад је заправо продужетак ствари које је он радио.
Фрасер: Дакле, ако бисте теоретски хтели да направите црвоточину, шта бисте урадили?
Хсу: Морате имати врло чудну или егзотичну врсту материје и на ту материју морате имати врло негативан притисак. Испада да вам је за стабилизацију грла или црева црвоточина потребна врло чудна материја, а наш рад има везе са тиме колико би таква ствар могла бити на моделима физике честица.
Фрасер: Рецимо да саградите сузу у свемирском времену и напуните је егзотичном материјом да би била отворена, а затим бисте могли да померите две крајње тачке црвоточине око Универзума и оне би се повезале и у простору и у времену.
Хсу: Али у неким причама научне фантастике они постулирају да су од Великог праска преостале само неке црвоточине, а ми бисмо је тек открили и почели да је користимо. Али конструктивни модел је да људи или нека ванземаљска цивилизација заправо граде своју властиту, а у том случају су два краја црвоточне рупе вероватно на почетку прилично близу, али онда их раздвојите.
Фрасер: Где вас је истраживање довело до гледања црвоточина?
Хсу: Проучавали смо фундаментална ограничења у вези са нечим што се зове „једначина стања материје“ - која својства, попут притиска или густине енергије могу имати. Пронашли смо неколико врло јаких ограничења и испада да су та ограничења веома негативна за могућност изградње црвоточине.
Фрасер: Какав ће ефекат имати на црвоточну рупу?
Хсу: Да бисте добили врло чудну егзотичну материју коју сам раније споменуо са врло негативним притиском, испоставило се да једначине показују да када притисак притиснете да буде толико негативан, у материји увек постоји неки нестабилан мод, што значи да ако сте били да бисте налетели на ваш апарат, можда ћете пронаћи егзотичну материју - која стабилизује црвоточаницу - само се срушити на гомилу фотографија или нешто слично.
Фрасер: Да ли је ствар у томе што вам не удара уређај или је теоретски немогуће достићи стабилну тачку?
Хсу: Рекао бих да је теоретски немогуће изградити класичну материју која је стабилна и може стабилизирати црвоточина. Можете питати, можда ћу једноставно избећи да налетим на ствар, али ако бисте некога послали кроз црвоточаницу, то би само по себи створило ударац и врло вероватно проузроковало да се цела ствар распадне.
Фрасер: Рецимо да нисте хтели да шаљете људе, већ сте само желели неки начин слања информација - причајући уназад.
Хсу: То није искључено. Испада да ограничења која произлазе имају везе са материјом у којој су квантни ефекти релативно мали. Ако имате материју у којој су квантни ефекти веома велики, онда бисте и даље могли да имате стабилну црвоточину. Сама црвоточина била би нејасна на квантни начин. Цев црвоточне рупе флуктуирала би попут квантног стања. Е сад, то вас не спречава да временом шаљете поруку; можда ћете морати да покушате да пошаљете поруку више пута да бисте је послали тамо где желите. Али, можда бисте ипак могли да пошаљете поруку. Слање особе може бити опасно ако црвоточина флуктуира јер би се особа могла завршити на погрешном месту или у погрешном тренутку.
Фрасер: Чуо сам процене да ће за изградњу црвоточине бити потребно више енергије него читав Универзум. Имате ли некакве калкулације у том смислу?
Хсу: Наше калкулације не показују то нужно. Потребна је огромна количина густине енергије да би се створила црвоточина која је довољно велика да се човек може уклопити у њу. Али, обично узимајући у обзир ову врсту проблема, претпостављате да све што цивилизација ово ради има произвољно напредну технологију. Оно што покушавамо да разумемо је да ли ограничење не долази од технологије, већ стварно произилази из основних закона физике.
Фрасер: А одакле вас даље води ваше истраживање? Постоји ли нешто у шта још увек нисте сигурни?
Хсу: Наш резултат се углавном мора односити на класичне црвоточине, или црвоточине чије свемирско време није баш квантно механичко, и још увек смо заинтересовани да видимо да ли можемо да проширимо своје резултате и на црвоточне рупе у којима је простор неизбежан.
Фрасер: Постоји неки нови рад на тамној енергији, који кажу да се чини да се ефекат тамне енергије догађа у Универзуму, да се убрзава. Или постоји нови облик енергије који није виђен раније, или је можда то слом Еинстеинове теорије на великом нивоу. Ако неки од тих дела почну да покаже да можда Аинстеинова релативност није у стању објаснити је на ширем нивоу, да ли ће то имати импликације на класично разумевање шта је црвоточина?
Хсу: У контексту тамне енергије, будући да је то нешто што утиче на структуру свемира великих размера, понашање Универзума на размерама дужине мегапарсека, увек је могуће да се општа релативност као теорија модификује на веома великим даљинама и зато то нисмо могли да тестирамо на тим даљинама. Тако да је увек могуће да закључци које добијете из Релативности једноставно нису применљиви. У нашем случају је скала дужине преко које користимо Општу релативност величине човека. Дакле, било би помало изненађујуће када би се општа релативност пробила већ на тим дужинама, иако је то могуће.
Фрасер: Дакле, на малој страни је више оно што гледате. То још увек прилично лепо објашњава ове размере.
Хсу: Тачно, постоје јачи експериментални тестови опште релативности, или бар њутонске гравитације, на мерама дужине метара него на мегапарсецима. Дакле, мало смо сигурнији да је математичка формулација гравитације коју користимо тачна.
Фрасер: Ако бих хтео да брзо пређем Универзум, требало би да погледам можда варп погон, или можда само обичан стари који се креће у редовном простору.
Хсу: Ја сам велики обожавалац научне фантастике, и од кад сам био дете, али као научник, рекао бих да изгледа као да наш Универзум није изграђен на веома погодан начин да га људи добију од звезде до звезде. И научна фантастика која смо на крају остала близу нашег Сунца, али радимо невероватне ствари биоинжињерингом или информационом технологијом или А.И. Чини се да је већа вероватноћа да се могу реализовати са нашим физичким законима него Звездани пут.
