Semua orang mahu lubang cacing. Maksud saya, siapa yang mahu mengganggu perjalanan yang panjang dan perlahan di seluruh alam semesta, mengambil puluhan ribu tahun hanya untuk mencapai bintang lain yang membosankan? Tidak apabila anda boleh masuk ke pembukaan lubang cacing yang terdekat, berjalan kaki singkat, dan berakhir di beberapa sudut eksotik yang luar biasa di alam semesta.
Terdapat kesukaran teknikal yang kecil, walaupun: Wormholes, yang selekoh dalam ruang-ruang yang sangat melampau sehingga bentuk terowong pintas, tidak dapat dipertahankan. Seperti dalam, sebaik sahaja anda menghantar satu foton ke lubang, ia runtuh lebih cepat daripada kelajuan cahaya.
Tetapi kertas kerja baru-baru ini, yang diterbitkan untuk jurnal preprint arXiv pada 29 Julai, telah menemui satu cara untuk membina lubang cacing yang hampir stabil, yang telah runtuh tetapi perlahan-lahan untuk menghantar mesej - dan mungkin juga sesuatu - sebelum ia meleleh sendiri . Apa yang anda perlukan adalah beberapa lubang hitam dan beberapa rentetan kosmik yang tidak terhingga.
Senang kacang.
Masalah wormhole
Pada dasarnya, membina lubang cacing cukup mudah. Menurut Einstein's Teori Relativiti Am, jisim dan tenaga meletakan kain ruang-waktu. Dan konfigurasi khusus bahan dan tenaga membolehkan pembentukan terowong, jalan pintas antara dua bahagian yang jauh dari alam semesta.
Malangnya, walaupun di atas kertas, lubang-lubang cacing itu tidak dapat dilupakan. Malah satu foton yang melewati lubang cacing memicu satu lata bencana yang membongkar lubang cacing. Walau bagaimanapun, dos massa jisim yang sihat - ya, itu perkara tetapi dengan berat badan yang bertentangan - boleh menangkis kesan ketidakstabilan bahan biasa yang cuba melewati lubang cacing, sehingga dapat dilalui.
OK, perkara dengan jisim negatif tidak wujud, jadi kita memerlukan rancangan baru.
Mari mulakan dengan lubang jarum itu sendiri. Kita perlu masuk dan keluar. Ia secara teorinya mungkin menyambungkan lubang hitam (rantau ruang di mana tiada apa yang boleh melarikan diri) ke lubang putih (rentang ruang teoritis di mana tiada apa yang boleh masuk). Apabila kedua-dua makhluk ganjil ini bergabung, mereka membentuk satu perkara yang baru: sebuah lubang cacing. Jadi, anda boleh melompat ke salah satu hujung terowong ini dan bukannya dihancurkan menjadi kelalaian anda tidak dapat berbuat apa-apa.
Oh, tetapi lubang putih tidak wujud, sama ada. Manusia, ini semakin rumit.
Caj itu
Oleh kerana lubang putih tidak wujud, kita memerlukan pelan baru. Syukurlah, beberapa matematik pandai mendedahkan jawapan yang mungkin: lubang hitam dikenakan. Lubang hitam boleh membawa cas elektrik (ia tidak biasa kerana cara mereka dibentuk secara semula jadi, tetapi kita akan mengambil apa yang kita boleh dapatkan). Bahagian dalam lubang hitam yang dibebankan adalah tempat yang pelik, dengan keunikan titik biasa seperti lubang hitam yang diregangkan dan diputarbelitkan, yang membolehkannya membentuk jambatan ke lubang hitam yang lain yang bertentangan.
Voila: lubang cacing, hanya menggunakan perkara yang sebenarnya mungkin wujud.
Tetapi lubang-lubang lubang jarum ini mempunyai dua masalah. Satu, ia masih tidak stabil, dan jika sesuatu atau seseorang sebenarnya menggunakannya, ia akan hancur. Yang lain adalah bahawa kedua-dua lubang hitam yang bertentangan akan tertarik satu sama lain - baik melalui kuasa graviti dan elektrik - dan jika mereka jatuh bersama-sama anda hanya mendapat satu, besar, neutral yang dikenakan dan sama sekali tidak berguna lubang hitam.
Letakkan busuk kosmik di atasnya
Jadi untuk membuat semua ini berfungsi, kita perlu memastikan kedua-dua lubang hitam yang dikenakan itu tetap jauh dari satu sama lain, dan memastikan terowong lubang cacing itu boleh terus terbuka. Penyelesaian yang berpotensi: rentetan kosmik.
Rentetan kosmik adalah kecacatan teori, sama seperti retak yang terbentuk apabila ais membeku, dalam kain ruang masa. Bekas kosmik ini dibentuk pada awal, hari-hari yang lemah pada pecahan pertama yang kedua selepas Big Bang. Mereka adalah objek yang benar-benar eksotik, tidak lebih luas daripada proton tetapi dengan satu inci panjangnya melampaui Gunung Everest. Anda tidak mahu bertemu dengan diri anda sendiri, kerana mereka akan memotong anda bersih seperti separuh lampu lampu kosmik, tetapi anda tidak perlu risau kerana kami tidak pasti ia wujud dan kami tidak pernah melihatnya di sana Alam semesta.
Namun, tidak ada sebab mereka tidak boleh wujud, jadi mereka adalah permainan yang adil.
Mereka mempunyai satu lagi kegunaan yang sangat berguna apabila ia datang kepada wormholes: ketegangan yang sangat besar. Dengan kata lain, mereka benar-benar tidak suka ditolak. Jika anda mengikat lubang cacing dengan rentetan kosmik, dan benarkan rentetan itu melewati tepi luar lubang hitam dan menghulurkan kedua-dua hujung ke arah tak terbatas, maka ketegangan dalam rentetan menghalang lubang hitam dikenakan dari tertarik satu sama lain, memegang dua hujung lubang cacing jauh dari satu sama lain. Pada dasarnya, hujung jauh rentetan kosmik bertindak seperti dua pasukan tug-perang yang menentang, menahan lubang hitam.
Menenangkan gegaran
Satu rentetan kosmik menyelesaikan salah satu masalah (memegang ujung terbuka), tetapi ia tidak menghalang lubang cacing itu daripada runtuh jika anda sebenarnya menggunakannya. Jadi, mari kita melemparkan dalam rentetan kosmik yang lain, juga mengikat lubang cacing, tetapi juga melingkarinya melalui ruang normal antara dua lubang hitam.
Apabila rentetan kosmik ditutup dalam satu gelung, mereka menggeletar - banyak. Getaran ini menghasilkan kain yang sangat luas di sekelilingnya, dan ketika ditala tepat, getaran dapat menyebabkan tenaga ruang di sekitarnya menjadi negatif, secara efektif bertindak seperti massa negatif di dalam lubang cacing, yang berpotensi menstabilkannya.
Nampaknya agak rumit, tetapi dalam kertas kerja baru-baru ini, satu pasukan ahli fizik teori memberi arahan langkah demi langkah untuk membina lubang cacing semacam itu. Ini bukan satu penyelesaian yang sempurna: Akhirnya getaran yang wujud dalam rentetan kosmik - yang sama yang mungkin memelihara tenaga lubang cacing terbuka, dan oleh itu jisim, jauh dari rentetan, menjadikannya lebih kecil dan lebih kecil. Pada dasarnya, seiring berjalannya tali kosmik mengalir ke dalam kelalaian, dengan keruntuhan lengkap lubang cacing tidak jauh di belakang. Tetapi lubang cacing bersama-sama boleh tetap stabil cukup lama untuk membolehkan mesej atau objek untuk bergerak ke bawah terowong dan sebenarnya tidak mati, yang bagus.
Tetapi pertama kita perlu mencari beberapa tali kosmik.
Paul M. Sutter adalah ahli astrofizik di The Ohio State University, tuan rumah Tanya Spaceman dan Radio Angkasa, dan pengarang Tempat Anda di Semesta.
