Hvad er et ormhul?

Wormholes er langt mere kendt for folk som plot-enheder end fysiske fænomener. Narrativt 'introduceres de traditionelt til hovedpersonens verden på en absurt opportunistisk tid og karakteriseres af en fantastisk evne til at producere få figurer, hvor de skal være. På skærmen bøjer stoffet mellem rumtiden mod opløsning. I virkeligheden, mindre så.

Ægte ormhuller er en teoretiseret forklaring på materielle bevægelser, som har reelle muligheder for at muliggøre interstellær rejse - omend på en meget kompliceret, ufilmbar måde.

Wormholes er dybest set en spacetime-funktion, der forbinder to separate punkter. Disse punkter kan være lightyears fra hinanden eller bare et par meter fra hinanden; de kunne eksistere i forskellige universer eller endda på forskellige tidspunkter. Uanset om et ormhul forbinder dem. Tænk på det som en tunnel, der grundlæggende går mellem to steder og fysisk forkorter den afstand, der er nødvendig for at rejse mellem dem - det være sig en fysisk afstand eller tid selv.

I Einsteins teori om generel relativitet er et fælles ormhul faktisk adskilt fra et traversabelt ormhul. Sidstnævnte kan kun eksistere, hvis en eksotisk type materiale, der besidder en negativ energitæthed, kunne stabilisere strukturen og holde den fra at falde sammen. Ifølge den astrofysikeriske Kip Thorne, nummer syv på vores astronomiske magtplaceringer, ville et stabilt ormhul sandsynligvis holde sig sammen gennem en shell lavet af mørkt stof - som aldrig er blevet fundet, men det er stort set antaget af forskere at udgøre 84,5 procent af universets samlede spørgsmål.

Så hvorfor gør nøjagtigt noget af dette (ingen ordsprog er beregnet) stof ?

Næsten alt arbejde, der går ind i rumforskning, er i dag fokuseret på et større mål om at finde andre planeter og måner i denne galakse eller det næste, der er beboelige. Og den eneste måde at finde ud af er faktisk at sende robotter eller endda mennesker over og undersøge. Desværre er interstellar rejse ekstremt svært. Vi er ikke tæt på at sende mennesker ud over solsystemet. Helvede, vi kan ikke engang få astronauter til Mars endnu. Og vi har kun sendt en probe til interstellare rum indtil videre: Voyager 1. Det tog 35 år at komme derhen.

Hvis vi ønsker at udforske andre dele af universet, skal vi enten udvikle bedre rumfartøjs fremdrivningsteknologier eller finde genveje. Der er måske nogle fremdrivningsteknologier, der kunne fungere, men det er helt uklart, hvor længe de tager at udvikle sig. Og som med enhver stærk teknologi, skal vi have masser af ressourcer til at køre disse ting - og hvem ved, om disse materialer stadig vil eksistere i fremtiden.

Så vi skal henvende os til genveje. Som krummende som interstellar var det stadig illustreret, hvordan et ormhul kunne give sikker passage til andre verdens lysår væk fra Jorden. Der er ingen tvivl om, at filmen tager frihedsrettigheder og skærer ud den mærkelige, potentielt voldelige aktivitet, der kan supplere et bogstaveligt rip i rumtiden. Og hvis et ormhul kunne tage os til steder langt ud over vores eget stjernesystem, kunne det gøre vidundere ved at hjælpe mennesker omgå behovet for at udvikle sindssyg teknologi, der ville gøre det muligt at foretage hurtige rejser. Warp speed kan faktisk være en metode til at skabe et miniature ormhul og sende et rumfartøj igennem det til den anden side af universet.

Der er også andre former for rejse, som et ormhul kan muliggøre. Den ene er tidsrejse. (Her er hvor du ignorerer interstellar og tænk over Star Trek.) Tanken er, at enden af ​​ormhullet kunne accelereres til en højere hastighed end den anden, hvilket skaber en relativistisk tidsudvidelse, i hvilken tid bevæges langsommere i den accelererede ende end ved den normale ende. Et objekt, der kommer ind i den accelererede ende, vil derfor forlade den normale ende ad gangen før indtræden (dvs. gå tilbage i tiden). Fysikken er lidt mere kompliceret og nuanceret end det, men du får det punkt - et ormhul kan faktisk rejse tilbage i tiden arbejde. Ingen form for warp-drev teknologi kunne gøre at muligt.

Det andet potentielle træk ved et ormhul har til at rejse mellem forskellige universer. Mange fysikere og kosmologer er enige om, at vi lever i blot et af mange mulige universer. Der er stadig ikke noget bevis på dette, men en ormhulsrelateret teori antyder, at disse tidsrumstunneler kunne bruges til at forbinde forskellige universer. Faktisk hævder denne idé, at en partikel, der bruger et ormhul til at rejse tilbage i tiden, slet ikke reelt går tilbage i tiden: det går simpelthen til et parallelt univers.

Før vi kan forfølge disse muligheder, skal vi gøre to ting: Finde et ormhul og finde ud af, hvordan man holder den åben. Når vi gør det, kan fortidens science fiction blegge i sammenligning med nutidens muligheder.