Megszoktuk azt a tényt, hogy a hollywoodi sci-fi filmekben a karakterek néhány másodpercen belül megteszik a csillagközi távolságokat. Ugyanakkor tudjuk, hogy a valóságban ez lehetetlen, mert még a fény is eljut a legközelebbi csillagokhoz több mint négy évig. Vannak módok a természet által előidézett akadályok leküzdésére és a fikció valósággá tételére?
BRANA A SZÖVEGBEN
Az általános relativitáselméletben Albert Einstein megmutatta, hogy a masszív testek nemcsak megváltoztatják az idő áramlását, hanem meghajlanak a teret is. Mindkét elméleti helyzetet szinte azonnal bebizonyítottuk a Merkúr és a csillagok megfigyelésével, amelyek fénye a Nap gravitációs mezőjében elhajlik. De a meglévő eszközök pontossága hosszú ideig nem tette lehetővé számunkra, hogy megmérjük a világítás által létrehozott tér deformációjának a méreteit.
1976-1977-ben az amerikai fizikusok, Robert Riesenberg és Irwin Shapiro kísérletet végzett a Viking-1 és a Viking-2 űrhajók moduljaival, amelyek a Mars közelében keringtek. Rádiójeleket küldtek a járművek felé, amikor a vörös bolygó a Nap közelében volt, a Földről nézve. A vikingek elfogták a jeleket, tovább erősítették és visszaküldték. A rádiójelek valós sebességét a kiszámoltnal mérve az amerikaiak megállapították: a késleltetés több száz mikrosekundumot jelent, ami az újraszámítás során a jelátviteli távolság 50 km-rel megnövekszik. A távolság ilyen "hozzáadása" nem lenne lehetséges, ha a hely ugyanolyan sík, mint egy papírlap. Ezért a Nap felszíne közelében ívelt.
A tudósok elméletileg és kísérletileg megállapították, hogy a tér meghajlik. De hol? Feltételezték, hogy ez egy többdimenziós hipertérbe süllyed, amelyet "ömlesztettnek" hívnak. Térünk ebben az értelmezésben egy brane-ként, azaz háromdimenziós membránként jelenik meg. A magasabb dimenziók bizonyított létezése reményt ad arra, hogy valamikor módot találnak arra, hogy szó szerint átszúrja a térben, azonnali túllépés révén az óriási távolságoktól, amelyek elválasztanak minket a többi világtól.
HÍD a világon
Promóciós videó:
1916-ban, vagyis csak egy évvel azután, hogy Einstein közzétette az általános relativitáselmélettel kapcsolatos fő cikkeit, az osztrák fizikus, Ludwig Flamm megoldást talált egyenleteire, leírva egy olyan tér görbületét, amelyben lehetővé válik a „rövid” átmenet az univerzum egyik pontjáról a másikra., és amennyire csak akarja, speciális "hidakon" keresztül.
A Flamm egzotikus következtetését akkoriban figyelmen kívül hagyták. Sokkal több rezonanciát váltott ki az úgynevezett „tér-idő híd”, amelyet 1935-ben maga Albert Einstein és asszisztense, Nathan Rosen írt le. Elődjétől eltérően gondolkodtak a javasolt modell jelentőségéről a valós világban, ám arra a következtetésre jutottak, hogy a "híd" nem létezhet a fejünkön, mint megfigyeléshez hozzáférhető tárgy. Ennek ellenére a tudományos fantasztikus írók szinte azonnal felhasználták ezt az elképzelést hipotetikus szállítási eszközként, amely hozzájárult annak népszerűsítéséhez.
1957-ben John Wheeler amerikai fizikus javasolta a "híd" saját változatát. Leírva egy alma hangyával való analógiát vett igénybe, amely nagyon hosszú időbe telik ahhoz, hogy a gyümölcs másik oldalára kerüljen, vagy a sebesség érdekében a férgek által rontott alagútot használja. Ezen analógia alapján Wheeler a térbeli alagutakat „féreglyukaknak” nevezte; a szovjet fizikusok között a "féreglyukak" kifejezés később beépült. Az új szavak bevezetése mellett az amerikaiak, hallgatójával, Robert Fuller-rel együtt, a „féreglyukak” születésének, kibővülésének és összeomlásának modelljét dolgozták ki, és bár úgy tűnt, hogy megmutatja ezen formációk szinte azonnali „halálának” elkerülhetetlenségét, létezésük elméleti igazolása alapot adott a további kutatásokhoz.
THORN HIPOTÉZIS
A következő lépést Kip Thorne, Wheeler tanulója tette meg. A féreglyukak problémájához fordult, miután a híres népszerűsítő Carl Sagan 1985 májusában elküldte neki tudományos fantasztikus regénye kéziratát felülvizsgálat céljából. Az eredeti szövegben a regény karakterét, a tudósokat egy "fekete lyukon" keresztül küldték egy találkozóra az ősi szupercivilizáció képviselőivel. Thorne tudta, hogy ilyen módon lehetetlen az univerzumban utazni, mivel a "fekete lyukak" belsejében lévő bármely tárgy elpusztul, ezért javasolta Sagannak, hogy cserélje ki őket Wheeler "féreglyukaira". Ehhez igazolni kellett, hogy milyen körülmények között lehetséges az ösvényen áthaladó alagút.
Thorne képes volt matematikailag bebizonyítani, hogy "féreglyuk" létezhet önkényesen hosszú ideig a világunkban, ha benne van "egzotikus anyag", vagyis negatív tömegű és negatív energiájú anyag. Noha első pillantásra egy ilyen gondolat értelmetlennek tűnik, az "egzotikus anyag" jelenléte nem ellentmond az ismert fizikai törvényeknek.
1988-ban Kip Thorne, a tanulók, Mark Morris és Ulvi Yartsever társszerzője, kiadványt publikált, amely felhívta a tudományos közösséget a féreglyukak létrehozásának és stabilizálásának megvitatására. Négy évtizeden keresztül, amint maga Thorne elismeri, nem érkezett kielégítő válasz, amely nem akadályozta meg a fizikát, hogy részt vegyen a fantasztikus "Csillagok közötti" film konzultációjában, ahol egy mű "féreglyuk" megjelenése a Saturn környékén vált az egyik parcellát alkotó feltételezéssel.
Még mindig vannak bizonyos eredmények. Például kimutatták, hogy a "féreglyukak" természetes előfordulása rendkívül valószínűtlen. A „fekete lyukakkal” ellentétben, amelyeknek a hatalmas csillagokból történő születési folyamatát leírták és kiszámították, a Világegyetemben nincs olyan tárgy, amelyet „féreglyukakkal” lehetne összekapcsolni. A hipotézis szerint a „féreglyukak” szubatómiai szinten is megjelenhetnek úgynevezett „kvantumhab” formájában, ám ez a lehetőség komoly kritika tárgyát képezi.
Kiderül, hogy ha "féreglyukak" megjelennek, akkor ezek a szupercivilizációs technológia termékei, amint azt Carl Sagan "Kapcsolat" regénye és Christopher Nolan "Csillagközi" filmje mutatja. Kip Thorne egy olyan sémát is javasolt, amellyel egy ilyen civilizáció felépítheti őket: “Csak beveszi és behúzza a bõrünk (univerzum) egy részét az ömlesztett anyagba, és kap egy fogasot, akkor hajlítsa meg a bránt az ömlesztett részben, egy lyukat szúr be benne, mintha a foga alatt lenne, egy másik lyuk a horony alján, és végül a lyukak széleinek varrása. Delov valamit!"
MEGHATÁROZNI "FÉM"
Nem minden tudós ért egyet Kip Thorne pesszimista következtetéseivel. Például, az orosz asztrofizikus, Nikolai Semenovich Kardašev, aki a hipotetikus földönkívüli civilizációk osztályozásáról ismert, fejleszti a Multiverse elméletét a különböző fizikai állandókkal rendelkező világok végtelen halmazává, és ennek megfelelően más ágakba telepítve.
A Kardašev-csoport számításai szerint a „féreglyukak” számos univerzummal együtt alakulnak ki és fennmaradnak, és növekedésük során összekapcsolják őket. Természetesen a "féreglyukak" kialakulnak, de jellegzetes tulajdonságaik alapján megtalálhatók: különösképpen, anomáliás tulajdonságokkal rendelkező "fekete lyukaknak" tűnhetnek. A gyanú tárgyát képező tárgyak közül Kardášev a Q0957 + 561 kvazárt hívja.
Jelenleg a Radioastron keringtető (Spektr-R) "féreglyukak" keresésével foglalkozik; 2025-ben a Millimetron (Spectrum-M) keringő obszervatórium csatlakozik hozzá. Az orosz fizikusok hisznek a sikerben. Ha sikerül igazolniuk elméleti számításukat, akkor egy alagútnak a szomszédos világegyetembe történő megnyitása meghaladja még Einstein elméletét a jelentőségében. És láthatja, hogy egy természetes "féreglyuk" példájával megtanulják mesterséges képeket készíteni.
Anton Pervushin