Current track

Title

Artist


Studiu: ”Găurile de vierme” pot exista în spațiu

Written by on mai 25, 2021

Noi cercetări sugerează că pot exista modalități realiste de a crea punți cosmice prezise de relativitatea generală, denumite ”găuri de vierme”. În primele zile ale cercetărilor privind găurile negre, înainte ca acestea să aibă chiar acest nume, fizicienii nu știau încă dacă aceste obiecte bizare existau în lumea reală. S-ar putea să fi fost o ciudățenie a matematicii complicate folosite în teoria generală a relativității de atunci încă tânără, care descrie gravitația. De-a lungul anilor, totuși, s-au acumulat dovezi că găurile negre sunt foarte reale și chiar există chiar aici în galaxia noastră. Astăzi, o altă predicție ciudată din relativitatea generală – găurile de vierme, acele tuneluri fantastice care conduc către cealaltă parte a universului – atârnă în același fel de echilibru. Sunt reale? Și dacă sunt acolo în cosmosul nostru, ar putea oamenii să spere să le folosească pentru a se deplasa? După prezicerea lor din 1935, cercetările păreau să indice spre nu – găurile de vierme păreau puțin probabil să fie un element al realității.

Dar lucrările noi oferă indicii despre cum ar putea apărea, iar procesul poate fi mai ușor decât credeau fizicienii de mult timp. Ideea originală a unei găuri de vierme a venit de la fizicienii Albert Einstein și Nathan Rosen. Ei au studiat ecuațiile ciudate pe care le știm acum, care descriu acel buzunar de spațiu inevitabil pe care îl numim o gaură neagră și au întrebat ce au reprezentat cu adevărat. Einstein și Rosen au descoperit că, cel puțin teoretic, suprafața unei găuri negre ar putea funcționa ca o punte care se conectează la un al doilea petic de spațiu. Călătoria ar putea fi ca și cum ai fi coborât pe canalul de dus și, în loc să te blochezi în țevi, ai ieșit într-o altă cadă la fel ca prima. În primul rând, se dovedește că, în relativitatea generală, atracția gravitațională a oricărei materii normale care trece printr-o gaură de vierme acționează pentru a trage tunelul. A face o gaură de vierme stabilă necesită un fel de ingredient suplimentar, atipic, care acționează pentru a menține gaura deschisă, pe care cercetătorii o numesc materie „exotică”. În al doilea rând, tipurile de procese de creare a găurilor de vierme pe care oamenii de știință le-au studiat se bazează pe efecte care ar putea împiedica intrarea unui călător macroscopic. Provocarea este că procesul care creează gaura de vierme și materia exotică care o stabilizează nu se pot îndepărta prea mult de fizica familiară.

 

Dar până acum, fizica familiară a livrat doar găuri de vierme microscopice. O gaură de vierme mai mare pare să necesite un proces sau un tip de materie aneobișnuită. „Aceasta este delicatețea”, spune Brianna Grado-White, fizician și cercetător în găurile de vierme de la Universitatea Brandeis. O descoperire a avut loc la sfârșitul anului 2017, când fizicienii Ping Gao și Daniel Jafferis, ambii la Universitatea Harvard și Aron Wall, apoi la Institutul de Studii Avansate din Princeton, New Jersey, au descoperit o modalitate de a propune găuri de vierme deschise cu încurcarea cuantică – un fel a conexiunii la distanță între entitățile cuantice. Natura particulară a încurcării îi permite să furnizeze ingredientul exotic necesar pentru stabilitatea găurilor de vierme. Și pentru că încurcarea este o caracteristică standard a fizicii cuantice, este relativ ușor de creat. „Este într-adevăr o idee teoretică frumoasă”, spune Nabil Iqbal, fizician la Universitatea Durham din Anglia, care nu a fost implicat în cercetare. Deși metoda ajută la stabilizarea găurilor de vierme, totuși poate furniza doar cele microscopice. Dar această nouă abordare a inspirat un flux de muncă care folosește trucul de încurcare cu diferite tipuri de materie în speranța unor găuri mai mari și mai durabile.(nr. Pe scurt, încurcarea cuantică înseamnă că mai multe particule sunt legate între ele într-un mod astfel încât măsurarea stării cuantice a unei particule determină stările cuantice posibile ale celorlalte particule. Această conexiune nu depinde de localizarea particulelor în spațiu. Chiar dacă separați particulele încurcate cu miliarde de mile, schimbarea unei particule va induce o schimbare în cealaltă. Chiar dacă încurcătura cuantică pare să transmită informații instantaneu, ea nu încalcă de fapt viteza clasică a luminii, deoarece nu există „mișcare” prin spațiu.)

O idee ușor de realizat vine dintr-un studiu de preimprimare realizat de Iqbal și colegul său de la Universitatea Durham, Simon Ross. Cei doi au încercat să vadă dacă pot face ca metoda Gao-Jafferis-Wall să producă o gaură mare de vierme. „Am crezut că ar fi interesant, din punct de vedere științifico-fantastic, să depășim limitele și să vedem dacă acest lucru ar putea exista”, spune Iqbal. Lucrarea lor a arătat că tulburările speciale din câmpurile magnetice care înconjoară o gaură neagră ar putea, teoretic, să genereze găuri de viermi stabile. Din păcate, efectul încă formează doar găuri de vierme microscopice, iar Iqbal spune că este foarte puțin probabil ca situația să apară în realitate. Lucrarea lui Iqbal și Ross evidențiază partea delicată a construcției găurilor de vierme: găsirea unui proces realist care nu necesită ceva adăugat cu mult dincolo de limitele fizicii familiare. Fizicianul Juan Maldacena de la Institutul pentru Studii Avansate, care a sugerat conexiuni între găurile de vierme și încurcarea în 2013, și colaboratorul său Alexey Milekhin de la Universitatea Princeton au găsit o metodă care ar putea produce găuri mari. Abordarea lor este că misterioasa materie întunecată care ne umple universul trebuie să se comporte într-un mod anume. „Avem o cutie de instrumente limitată”, a spus Grado. „Pentru ca ceva să arate așa cum avem nevoie noi, putem face atâtea lucruri cu acea cutie de instrumente.” Sursa: scientificamerican.com


Reader's opinions

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *