A féreglyukak a tudományos fantasztikus fórum egyik alapját képezik, amely hőseink számára gyors és egyszerű módot kínál az Univerzum azonnali utazására. Annak ellenére, hogy a tudományos fantastika népszerűvé tette őket, a féreglyukak a tudományból származtak - elméletileg lehetséges volt az űrtartalom torzítása. Dr. Stephen Hsu, az Oregon Egyetem szerint azonban féreglyuk kiépítése valószínűleg lehetetlen.
Hallgassa meg az interjút: Valószínűtlenül féreglyukak (4,5 mb)
Vagy iratkozz fel a Podcastra: universetoday.com/audio.xml
Fraser Cain: Most néztem, hogy részesedésem van a Star Trek epizódjaiban. Mennyire készített fel engem a féreglyuk tényleges tudományos megértéséhez?
Dr. Stephen Hsu: A Star Trek-ben nem használnak féreglyukakat, de a sci-fi-ban a féreglyukak legjobb kezelése a Contact című filmben készült, amely Carl Sagan könyvén alapul. És valójában történelmileg, amikor Sagan a regényt írta - Sagan csillagászati professzor volt -, felvette a kapcsolatot a General Relativitás szakértőjével, egy Kip Thorne nevű fickóval, a Caltech-en, és meg akarta tudni győződni arról, hogy a féreglyukakkal való kapcsolattartás valóban megegyezik-e. közel tudományos szempontból helyes lehet. És ez valójában arra ösztönözte Thorne-t, hogy sok kutatást végezzen a féreglyukakról. Munkánk valójában a dolgok kiterjesztése, amit ő tett.
Fraser: Tehát, ha el akarna építeni egy féreglyukat, mit tennél?
Hsu: Önnek nagyon furcsa vagy egzotikus anyagnak kell lennie, és ennek az anyagnak erősen negatív nyomást kell gyakorolnia. Kiderül, hogy a féreglyuk torkának vagy csövének stabilizálásához nagyon furcsa anyagokra van szüksége, és a munkánk annak a feladatnak a részét képezi, hogy milyen lehet az ilyen anyag a részecskefizika modelleiben.
Fraser: Tegyük fel, hogy az űridőben könnycseppet épít, és az egzotikus anyaggal megtölti, hogy nyitva maradjon, majd mozgathatja a féreglyuk két végpontját az Univerzum körül, és ők térben és időben is összekapcsolódnának.
Hsu: De bizonyos tudományos fantasztikus történetekben azt állítják, hogy csak néhány féreglyuk maradt meg a Nagyrobbanástól, és csak felfedeznénk egyet, és elkezdenénk használni. De a konstruktív modell az, hogy az emberek, vagy valamilyen idegen civilizáció valójában saját magukat építik, és ebben az esetben a féreglyuk két vége valószínűleg nagyon közel áll egymáshoz elején, de akkor elválasztja őket.
Fraser: Hol vezette kutatása a féreglyukakat?
Hsu: Az anyagállapot egyenletének nevezett alapvető korlátokat tanulmányoztuk - milyen tulajdonságokkal rendelkezik, például a nyomás vagy az energia sűrűsége. Találtunk néhány nagyon erős korlátozást, és kiderül, hogy ezek a korlátozások nagyon negatívak a féreglyuk kiépítésének lehetősége szempontjából.
Fraser: Milyen hatással lesznek a féreglyukra?
Hsu: Ahhoz, hogy nagyon furcsa egzotikus anyagot kapjunk, amelyet már korábban nagyon negatív nyomáson kaptunk, kiderül, hogy az egyenletek azt mutatják, hogy ha erre a negatív nyomásra kényszerítjük, akkor mindig valamilyen instabil mód van az ügyben, ami azt jelenti, hogy ha hogy megrontja a készüléket, előfordulhat, hogy az egzotikus anyag - amely stabilizálja a féreglyukat - csak egy fényképcsomóba esik, vagy valami.
Fraser: Arról van szó, hogy nem ütik el a készülékedet, vagy elméletileg lehetetlen stabil pontot elérni?
Hsu: Azt mondanám, hogy elméletileg lehetetlen olyan klasszikus anyagot felépíteni, amely stabil és stabilizálhatja a féreglyukakat. Felteheti azt is, hogy talán elkerülném a döbbenetet, de ha egy embert a féreglyukon keresztül kellene elküldenie, az önmagában ütközést okozna, és nagy valószínűséggel az egész dolog szétesni fog.
Fraser: Tegyük fel, hogy nem akarta küldeni az embereket, csak egyfajta információszolgáltatási módot akart - az időben történő beszélgetést.
Hsu: Ez nem kizárt. Kiderült, hogy azokra az korlátokra, amelyek az anyaggal kapcsolatosak, amelyekben a kvantumhatások viszonylag csekélyek. Ha van olyan kérdése, amelyben a kvantumhatások nagyon nagyok, akkor akkor is lehet stabil féreglyuk. Maga a féreglyuk kvantumban homályos lenne. A féreglyuk csője olyan lenne, mint egy kvantumállapot. Ez nem akadályozza meg, hogy időben küldjön üzenetet; lehet, hogy meg kell próbálnia többször elküldenie az üzenetet, hogy eljuttassa oda, ahová szeretné. De talán még küldhet üzenetet. A személy elküldése veszélyes lehet, ha a féreglyuk ingadozik, mivel a személy rossz helyre vagy rossz időre kerülhet.
Fraser: Hallottam olyan becsléseket, hogy a féreglyuk felépítése több energiát igényel, mint az egész világegyetem. Van valamilyen számításod erre vonatkozóan?
Hsu: Számításaink nem feltétlenül mutatják ezt. Óriási mennyiségű energia sűrűség szükséges ahhoz, hogy létrejöjjön egy féreglyuk, amely elég nagy ahhoz, hogy az ember képes legyen rajta átjutni. De általában figyelembe véve ezt a fajta problémát, azt feltételezi, hogy bármi is a civilizáció próbálja ezt megtenni, önkényesen fejlett technológiával rendelkezik. Azt próbáljuk megérteni, hogy van-e korlátozás, amely nem a technológiából származik, hanem valójában a fizika alapvető törvényeiből származik.
Fraser: És hová vezet a kutatása ettől a ponttól? Van valami, amiben még mindig kicsit bizonytalan?
Hsu: Eredményeinknek elsősorban a klasszikus féreglyukakkal vagy olyan féreglyukakkal kell foglalkozniuk, amelyek térideje nem túl kvantummechanikus, és továbbra is érdekli, hogy kibővíthetjük-e eredményeinket olyan féreglyukakkal, amelyekben a téridő zavaros.
Fraser: Van egy új munka a sötét energiáról, ahol azt mondják, hogy a sötét energiahatás látszólag zajlik az univerzumban, hogy gyorsul. Vagy létezik egy olyan új energiaforma, amelyet eddig még nem láttak, vagy talán Einstein elméleteinek nagy megoszlása. Ha valamelyik munka megmutatja, hogy Einstein relativitáselmélete nem tudja megmagyarázni azt nagyobb értelemben, akkor befolyásolja-e a féreglyuk klasszikus megértését?
Hsu: A sötét energia összefüggésében, mivel ez olyasmi, amely befolyásolja az univerzum nagy léptékű szerkezetét, az univerzum viselkedését megaparsecs hosszúságú skálákon, mindig lehetséges, hogy az általános relativitáselmélet mint elmélet nagyon nagy távolságra módosul, és mert nem tudtuk kipróbálni ezen a távolságon. Tehát mindig lehetséges, hogy a relativitásból levont következtetések csak nem alkalmazhatók. Esetünkben az a hosszúságmérleg, amelyen át az általános relativitást használjuk, az ember méretén van. Tehát kissé meglepő lenne, ha az általános relativitáselmélet már akkor is lebomlana ezeknél a hosszúságrenddel, bár ez lehetséges.
Fraser: Tehát ez inkább a kicsi oldalon van, amit néz. Ez még mindig meglehetősen szépen magyarázza a dolgokat ebben a léptékben.
Hsu: Igaz, erősebb kísérleti tesztek vannak az általános relativitáselméleti képességről, vagy legalábbis newtoni gravitációról, a hosszmérőn, mint a megaparsecsnél. Tehát kicsit magabiztosabbak vagyunk abban, hogy a gravitáció matematikai megfogalmazása helyes.
Fraser: Ha elég gyorsan el akarok jutni az Univerzumon, akkor inkább a láncfonatok meghajtójára, vagy pedig egyszerűen öreg, szokásos térben mozgó járművekre kell figyelnem.
Hsu: Hatalmas tudományos fantasztikus rajongó vagyok, és gyerekkorom óta voltam, de tudósként azt kell mondanom, hogy úgy néz ki, mintha az univerzumunkat nem úgy építették volna fel, hogy az emberek számára nagyon kényelmesek legyenek. csillagtól csillagig. És a sci-fi, melynek végén a Napunk közelében maradunk, de csodálatos dolgokat csinálunk a bioinformatika vagy az informatika vagy az A.I. segítségével. sokkal valószínűbb, hogy a fizikai törvényekkel megvalósíthatók, mint a Star Trek.
