Mask hål, “maskhål”: det enklaste sättet att lura avstånd

189

Червоточина

I science fiction, maskhål används ofta för att resa långa sträckor i rymden. Är det möjligt att dessa magiska broar verkligheten? Med all min entusiasm, mänsklighetens framtid i rymden (och här, under det utrymme som jag menar inte solsystemet och inte ens galaxy) ser dimmigt. Vi är påsar av kött och vatten, vatten och stjärnor mycket, mycket långt borta. Beväpnade med den mest optimistiska teknik i rymden, man kan tänka sig, för att nå en annan stjärna för det mänskliga livet är osannolikt.

Verkligheten säger oss att även de närmaste stjärnorna är obegripligt långt bort, och skulle kräva en enorm mängd energi och tid för att göra resan. Verkligheten säger att vi behöver ett fartyg som på något sätt kommer att hålla hundratals eller tusentals år kommer att vara född generationer och generationer av astronauterna att leva sina liv och dö på väg till en annan stjärna.

Science fiction, å andra sidan, retar oss förföriskt av metoder för avancerad rörelse. Skär warp motor och titta på stjärnorna rusar förbi, och en resa till alpha Centauri verka som ett nöje kryssning.

Червоточина

Ännu lättare att ta maskhål. En magisk bron som förbinder två punkter i rymden och tid med varandra. Bara avgöra din destination, vänta på Stargate för att stabilisera och flytta. Flytta till en plats för över halva galaxen från dig.

Det skulle vara trevligt. Någon som verkligen behöver uppfinna maskhål, som banar — nej, skär genom — för oss koll på de nya djärva framtiden av intergalaktiska resor. Hur har dessa maskhål och varför vi fortfarande inte använda dem?

Ett maskhål, även känd som en bro av Einstein — Rosen, är en teoretisk metod pierce utrymme och tid så att du kan ansluta två punkter i rymden tillsammans. Och sedan att gå direkt från en till en annan.

Эйнштейн

Ett klassiskt exempel på en demonstration av maskhål visades i filmen “interstellar”: rita två punkter på ett papper och vik sedan pappret och använda en penna för att pierca båda punkterna. Tja, på papper allt är klart, men hur är det med fysiken?

Einstein visade att gravitationen inte är en kraft som drar till sig mer materia som magnetism, utan snarare att tänja tid och rum. Moon menar att röra sig i en rak linje genom rymden, men egentligen följer en krökt bana skapad av Jordens gravitation.

Albert Einstein och fysiker Nathan Rosen beslutat att det är möjligt att förvirra tid och så nära som de två punkterna har samma fysiska plats. Om du sedan lyckas stabilisera allt detta kommer du att kunna för att försiktigt separera två regioner i tid och rum så att de kommer att vara på ett ställe, men på något avstånd från varandra.

Ta ett dopp i en allvarlig och på ena sidan av maskhål och att direkt hitta dig själv på andra sidan. Miljoner eller miljarder ljusår. Och medan maskhål teoretiskt är det fullt möjligt att skapa, i praktiken, från vad vi vet just nu, det är nästan omöjligt.

Det första stora problemet är att maskhål oframkomlig i enlighet med den Allmänna relativitetsteorin. Tänk på det: fysik, som förutspår dessa saker, du kan inte använda dem som en metod för transport. Detta är ett allvarligt argument mot dem.

Червоточина

För det andra, även om maskhål är möjligt att skapa, kommer de att vara helt instabil och att kollapsa omedelbart efter bildandet. Om du försöker att gå i ena änden, kan du lätt falla in i ett svart hål.

För det tredje, även om de kommer att vara framkomliga och stabil, försök en del material att gå igenom dem, inte ens ljus, alltså fotoner kan leda till kollaps.

Det finns dock en strimma av hopp, som fysiken fortfarande inte listat ut hur man kan förena gravitationen och kvantmekanik. Detta innebär att universum i sig kan dölja fakta om maskhål, som vi ännu inte förstår. Det finns en möjlighet att de genereras naturligt som en del av Big Bang, när tid och var trasslat in hela Universum i en singularitet.

Astronomer har föreslagit att leta efter maskhål i rymden, att titta på hur deras gravitation snedvrider ljuset av stjärnorna bakom dem. Men än så länge finns ingenting.

Det finns också möjlighet att maskhål visas på ett naturligt sätt, liknande virtuella partiklar, vilket, som vi vet existerar. Bara skulle vara mycket liten, i Planck skala. Du kommer att behöva en liten rymdfarkost.

En av de mest spännande konsekvenserna av maskhål är att de kan användas för resa i tiden. Här är hur det fungerar. Först, skapa maskhål i laboratoriet. Ta sedan ena änden av maskhål, sätta på ett rymdskepp och flyga i en hastighet nära ljusets, så som utlöste den effekten av när i tiden tidsdilatation. För människor på ett rymdskepp kommer att vara för bara några år sedan på hur Jorden kommer att passera hundratals eller tusentals år. Om du klarar av att hålla maskhål stabil, öppen och farbar, att resa genom det skulle vara mycket intressant.

Om du går i en riktning, du kommer inte bara att övervinna avståndet mellan maskhål, men också flytta från en tid till en annan. Och detta ska fungera i båda riktningar, fram och tillbaka. Några fysiker som Leonard Susskind tror att det inte kommer att fungera eftersom det strider mot de två grundläggande principerna för fysik: bevarande av lokala energi-och den osäkerhet princip energi-tid.

Tyvärr verkar det som om maskhål måste vara kvar i sfären av science fiction för en överskådlig framtid, och kanske för evigt. Även om det kommer att vara möjligt att skapa ett maskhål, kommer det att ha för att upprätthålla en stabil och öppen, och räkna ut hur att inte låta ärendet till kollaps. Men, om vi någonsin ta detta konststycke, problemet med att resa i rymden kommer att lösas.