Kõik tahavad ussiauku. Kes tahab vaeva näha pikkade ja aeglaste marsruutide läbimisega kogu universumis, kulutades kümneid tuhandeid aastaid lihtsalt selleks, et jõuda veel ühe igava täheni? Mitte siis, kui saate hüpata lähimasse ussi augu avasse, teha lühike jalutuskäik ja jõuda universumi mõnda eksootilisse kaugemasse nurka.
Sellel on siiski väike tehniline raskus: Ussiaugud, mis on aegruumis nii suured, et moodustub otsetee tunnel, on katastroofiliselt ebastabiilsed. Nagu sisse, niipea, kui saadate auku ühe footoni, variseb see kiiremini kui valguse kiirus.
Kuid hiljuti 29. juulil eeltrükiajakirjas arXiv avaldatud artikkel on leidnud viisi, kuidas ehitada peaaegu püsiv ussiauk, mis variseb kokku, kuid on piisavalt aeglane, et sõnumeid ja potentsiaalselt isegi asju saata, enne kui see ennast lahti rebib. . Kõik, mida vajate, on paar musta auku ja paar lõpmata pikka kosmilist stringi.
Lihtne.
Ussiaugu probleem
Põhimõtteliselt on ussiaugu ehitamine üsna lihtne. Einsteini üldise relatiivsusteooria järgi väänavad mass ja energia aegruumi kangast. Ja aine ja energia teatav eriline konfiguratsioon võimaldab moodustada tunneli, otsetee universumi kahe muidu kaugema osa vahel.
Kahjuks on need ussi augud isegi paberil fantastiliselt ebastabiilsed. Isegi üksainus ussiaugust läbiv footon käivitab katastroofilise kaskaadi, mis rebib ussiauku lahku. Tervislik annus negatiivset massi - jah, see on oluline, kuid vastupidise raskusega - võib aga neutraliseerida ussiauku läbiva tavalise aine destabiliseerivat mõju, muutes selle läbitavaks.
OK, negatiivse massiga ainet pole olemas, seega vajame uut plaani.
Alustame ussiaugust endast. Vajame sissepääsu ja väljapääsu. Teoreetiliselt on võimalik ühendada must auk (ruumi piirkond, kuhu miski ei pääse) valge auguga (ruumi teoreetiline piirkond, kuhu midagi ei pääse). Kui need kaks veidrat olendit omavahel ühinevad, moodustavad nad täiesti uue asja: ussiaugu. Nii et võite hüpata selle tunneli mõlemasse otsa ja selle asemel, et unustusse vajuda, valtsite lihtsalt kahjutult teise poole.
Oh, aga ka valgeid auke pole olemas. Inimene, see muutub keeruliseks.
Laadige see üles
Kuna valgeid auke pole olemas, vajame uut plaani. Õnneks näitab mõni tark matemaatika võimaliku vastuse: laetud must auk. Mustad augud võivad kanda elektrilaengut (see pole tavaline nende loomuliku mooduse tõttu, kuid võtame selle, mida saame). Laetud musta augu sees on kummaline koht, kus musta augu normaalne punktilaadsus on venitatud ja moonutatud, võimaldades sellel moodustada silla teise vastassuunas laetud musta auku.
Voila: ussiauk, mis kasutab ainult neid asju, mis võivad tegelikult olemas olla.
Kuid sellel ussiaugul-läbi-laetud-mustal augul on kaks küsimust. Üks, see on endiselt ebastabiilne ja kui midagi või keegi proovib seda tegelikult kasutada, siis see laguneb. Teine on see, et kaks vastastikku laetud musta auku tõmbavad üksteist - nii gravitatsiooniliste kui ka elektriliste jõudude kaudu - ja kui need kokku kukuvad, saate lihtsalt ühe suure, neutraalselt laetud ja täiesti kasutu musta augu.
Pange sellele kosmiline vibu
Nii et kogu selle töö tegemiseks peame veenduma, et kaks laetud musta auku püsivad ohutult üksteisest kaugel ja veenduge, et ussiava tunnel suudab ennast lahti hoida. Võimalik lahendus: kosmilised stringid.
Kosmilised stringid on teoreetilised vead, mis on sarnased pragudega, mis tekivad jää külmumisel, aegruumi kangas. Need kosmilised jäägid moodustusid esimestel sekunditel pärast Suurt Pauku esimestel murdosadel. Need on tõeliselt eksootilised objektid, mis pole laiem kui prooton, kuid mille pikkus ületab Everesti mäe laiust vaid ühe tolli. Te ei taha kunagi iseendaga kokku puutuda, kuna need viilutavad teid pooleks nagu kosmiline tulesüüba, kuid te ei pea eriti muretsema, kuna me pole isegi kindlad, et need olemas on, ja me pole kunagi seal ühtegi näinud universum.
Sellegipoolest pole mingit põhjust, miks nad ei saa eksisteerida, seega on tegemist ausa mänguga.
Neil on ussiaukude osas veel üks väga kasulik omadus: tohutu pinge. Teisisõnu, neile tegelikult ei meeldi, kui neid ümber lükatakse. Kui te keermete ussiauku kosmilise nööriga ja lasete nööriga mööda mustade aukude välisservi ja sirutad mõlemast otsast lõpuni lõpuni välja, siis hoiab nööri pinge laetud mustade aukude ligimeelitamist. hoides ussiaugu kahte otsa üksteisest kaugel. Põhimõtteliselt toimivad kosmilise nööri kaugemad otsad nagu kaks vastandlikku sõjapuksiiri meeskonda, hoides tagasi mustad augud.
Värisemise rahustamine
Üks kosmiline nöör lahendab ühe probleemi (hoides otsad lahti), kuid see ei takista ussiauku ennast kokku kukkumast, kui peaksite seda tegelikult kasutama. Viskame siis teise kosmilise stringi sisse, keerutades ka ussiauku, kuid ka silmust läbi kahe musta augu vahelise normaalse ruumi.
Kui kosmilised stringid suletakse silmusena, siis nad värisevad - palju. Need vibratsioonid jahutavad enda ümber kogu aegruumi kanga ja kui õigesti häälestada, võivad vibratsioonid põhjustada nende läheduses asuva kosmose energia negatiivseks muutumise, toimides tõhusalt nagu negatiivne mass ussiavas, stabiliseerides selle potentsiaalselt.
See tundub veidi keeruline, kuid hiljutises artiklis andis teoreetiliste füüsikute meeskond samm-sammult juhised just sellise ussiaugu ehitamiseks. See ei ole täiuslik lahendus: Lõpuks tõmbavad kosmilistele keeltele omased vibratsioonid - samad, mis võivad ussiauku lahti hoida - energiat ja seega ka massi nöörist eemale, muutes selle väiksemaks. Põhimõtteliselt aja jooksul kosmilised keelpillid muutuvad unustuse hõlma, ussiava täielik varisemine pole kaugel. Kuid kinni pandud ussiauk võib püsida piisavalt kaua stabiilsena, et võimaldada teadetel või isegi objektidel mööda tunnelit liikuda ja tegelikult mitte surra, mis on tore.
Kuid kõigepealt peame leidma mõned kosmilised stringid.
Paul M. Sutter on astrofüüsik juures Ohio Riiklik Ülikool, host Küsi kosmosemehelt ja Kosmoseraadio, ja artikli autor Sinu koht universumis.
