A féreglyukakat - ásító átjárókat, amelyek elméletileg képesek összekötni a távoli pontokat a téridőben - általában egy keskeny alagút által összekötött gravitációs kutakként illusztrálják.
De pontos alakjuk ismeretlen.
Most azonban egy oroszországi fizikus kidolgozott egy módszert a szimmetrikus féreglyukak alakjának mérésére, annak ellenére is, hogy a tárgyak hogyan befolyásolhatják a fényt és a gravitációt - annak ellenére, hogy léteznek ilyenek.
Az elméletben az átjárható féreglyukak vagy négydimenziós portálok a téridőn keresztül hasonlóan működhetnek: Az egyik végén egy fekete lyuk ellenállhatatlan húzása az anyagot egy alagútba szívja, amelynek másik végén egy "fehér lyuk," ", amely az anyag származási helyétől távoli helyen, az időben és az időben kibomlana az anyagot, állítja a Live Science nővére, a Space.com. Noha a tudósok megfigyelték a fekete lyukak bizonyosságát az univerzumban, soha nem találtak fehér lyukakat.
A féreglyukak (és az általuk javasolt csillagközi utazások lehetősége) tehát bizonyítatlan marad, bár Albert Einstein általános relativitáselmélete elméletet hagy a tárgyak létezéséhez.
Annak ellenére, hogy féreglyukak léteznek vagy nem léteznek, a tudósok sokat tudnak a fény- és a gravitációs hullámok viselkedéséről. Ez utóbbi a tér-idő hullámai, amelyek körül forognak hatalmas tárgyak, például fekete lyukak.
Az egyik féreglyuk-tulajdonság, amely megfigyelhető, bár közvetetten is, egy vöröseltolódás a tárgy közelében lévő fényben - mondta az új tanulmány. (Az vöröseltolódás a fény hullámhosszainak gyakoriságának csökkenése, amikor azok elhaladnak egy tárgytól, és ez a spektrum vörös részére való eltolódást eredményez.)
Ha tudod, hogy a potenciális féreglyuk körül mennyire változik a fény, akkor ezt felhasználhatja a gravitációs hullámok frekvenciáira, vagy hogy milyen gyakran oszcillálnak, hogy megjósolja a szimmetrikus féreglyuk alakját - mondta a tanulmány szerzője, Roman Konoplya. Az oroszországi Népi Barátság Egyetem (RUDN) Gravitációs és Kozmológiai Intézetének docens.
Általában a kutatók fordítva dolgoznak, és az ismert alakzatok geometriáját vizsgálják, hogy kiszámítsák, hogyan viselkednek a fény és a gravitáció - mondta Konoplya a Live Science e-mailben.
Néhány módszer lenne a vöröseltolódás ellenőrzésére egy potenciális féreglyuk közelében - mondta Konoplya. Gravitációs lencsét vagy fénysugarak hajlítását használnák, amikor hatalmas tárgyak - például esetleg féreglyukak - haladnak át. Ezt a lencsét a távoli csillagok gyenge fényére gyakorolt hatásában (vagy a közeli csillag erősebb fényében gyakorolt hatásain lehet mérni, "ha nagyon-nagyon szerencsések vagyunk" - mondta Konoplya). Egy másik módszer az elektromágneses sugárzás mérésére lenne a féreglyuk közelében, mivel ez több anyagot vonz be - magyarázta.
Gondolj úgy az egyenletre: Ha dobsz, akkor a feszes bőr vibrációja által keltett hanghullámok viselkedése felfedheti a dob alakját - mondta Jolyon Bloomfield, a Massachusetts Technológiai Intézet fizikai osztályának oktatója Tudomány.
"A különböző frekvenciák - ez megmutatja a feszes bőr különböző rezgési módjait" - mondta Bloomfield. Eközben ezeknek a rezgéseknek a csúcsai és völgyei idővel fokozatosan romlanak, ami megmutatja, hogy az üzemmódok „csillapodtak”. Ez a két információ együttesen segít meghatározni a dob alakját - mondta Bloomfield.
"Amit ez a papír csinál, ugyanaz a helyzet egy féreglyuk számára. Ha valóban képesek vagyunk elég pontosan" meghallgatni "a féreglyuk ingadozási frekvenciáit, a féreglyuk alakját a frekvenciák és milyen gyorsan lebomlanak "- magyarázta.
Egyenletében Konoplya egy féreglyuk vöröseltolódási értékeit vette, majd beépítette a kvantummechanikát, vagy az apró szubatomi részecskék fizikáját, hogy becsülje meg, hogy a térbeli idő gravitációs hullámai hogyan befolyásolják a féreglyuk elektromágneses hullámait. Innentől egy egyenletet készített a féreglyuk geometriai alakjának és tömegének kiszámításához - jelentette a tanulmány.
A gravitációs hullámok mérésének technológiája csak 2015 óta létezik, a lézerinterferométer gravitációs hullámmegfigyelő központjának (LIGO) bevezetésével. A kutatók most a LIGO méréseinek finomítására törekednek, mivel a jobb adatok segítenek a tudósoknak végül meghatározni, létezik-e egzotikus anyag az univerzumban - az építőelemekből álló anyag ellentétben a normál atomi részecskékkel. Ez az anyag támogathat olyan tárgyakat, mint a féreglyukak - mondta a Bloomfield a Live Science-nek.
Legalábbis jelenleg a féreglyukak csak elméleti jellegűek, tehát Konoplya egyenlete nem képviseli a valós tényleges méréseket - írta az e-mailben. És a LIGO-hoz hasonló detektorok csak egy gravitációs hullám frekvenciáját mérik, miközben több frekvenciára lenne szükség a féreglyuk alakjának megjósításához - mondta Konoplya.
"Az ilyen gyenge adatokból lehetetlen elegendő információt kinyerni olyan összetett dolgokról, mint egy kompakt objektum geometriája" - írta Konoplya az e-mailben.
A jövőbeli tanulmányok még részletesebb képet adhatnak a féreglyuk alakjáról és tulajdonságairól - mondta Konoplya.
"Eredményeinket a forgó féreglyukakra is alkalmazhatjuk, feltéve, hogy elég szimmetrikusak" - tette hozzá.
Az eredményeket online szeptember 10-én tették közzé a Physics Letters B. folyóiratban.
