Každý chce červí díru. Chci říct, kdo se chce obtěžovat cestováním po dlouhých a pomalých trasách po celém vesmíru, přičemž by desítky tisíc let stačil dosáhnout další nudné hvězdy? Ne, když se můžete vrhnout do nejbližšího otvoru červí díry, vydat se na krátkou procházku a skončit v nějakém exotickém vzdáleném rohu vesmíru.
Existují však malé technické problémy: Červí díry, které jsou v časoprostoru natolik ohnuté, že jsou vytvořeny zkratkové tunely, jsou katastrofálně nestabilní. Jakmile odešlete jeden foton po díře, zhroutí se rychleji než rychlost světla.
Nedávný článek, publikovaný v předtiskovém časopise arXiv 29. července, však našel způsob, jak vybudovat téměř ustálenou červí díru, která se zhroutí, ale dostatečně pomalu, aby poslala zprávy - a případně i věci - před tím, než se roztrhne. . Vše, co potřebujete, je pár černých děr a několik nekonečně dlouhých kosmických řetězců.
Snadno peasy.
Problém červí díry
Stavět červí díru je v zásadě jednoduché. Podle Einsteinovy teorie obecné relativity, hmota a energie deformují strukturu časoprostoru. A určitá speciální konfigurace hmoty a energie umožňuje vytvoření tunelu, zkratky mezi dvěma jinak vzdálenými částmi vesmíru.
Bohužel i na papíře jsou ty červí díry fantasticky nestabilní. I jediný foton procházející červí dírou spustí katastrofální kaskádu, která červí díru roztrhne. Zdravá dávka negativní hmoty - ano, na tom záleží, ale s opačnou hmotností - však může působit proti destabilizačním účinkům běžné hmoty, která se snaží projít červí dírou, což ji činí průchodnou.
Dobře, hmota se zápornou hmotností neexistuje, takže potřebujeme nový plán.
Začněme červí dírou samotnou. Potřebujeme vchod a východ. Teoreticky je možné spojit černou díru (oblast vesmíru, kde nic nemůže uniknout) k bílé díře (teoretická oblast prostoru, kam nic nemůže vstoupit). Když se tato dvě podivná stvoření spojí, vytvoří zbrusu novou věc: červí díru. Takže můžete skočit na kterýkoli konec tohoto tunelu a místo toho, abyste se dostali do zapomnění, prostě neškodně valte z druhé strany.
Oh, ale ani bílé díry neexistují. Člověče, je to složitější.
Nabijte to
Protože bílé díry neexistují, potřebujeme nový plán. Naštěstí nějaká chytrá matematika odhaluje možnou odpověď: nabitá černá díra. Černé díry mohou nést elektrický náboj (není to běžné kvůli způsobu, jakým jsou vytvářeny přirozeně, ale vezmeme to, co dokážeme). Vnitřek nabité černé díry je podivné místo, s normální bodovou singularitou černé díry nataženou a zdeformovanou, což jí umožňuje vytvořit most k další opačně nabité černé díře.
Voila: červí díra, používající pouze věci, které by ve skutečnosti mohly existovat.
Ale tato červí díra přes nabité-černé díry má dva problémy. První je stále nestabilní, a pokud se něco nebo někdo skutečně snaží použít, rozpadne se. Druhým je to, že dvě opačně nabité černé díry budou vzájemně přitahovány - jak gravitačními, tak elektrickými silami - a pokud padnou dohromady, dostanete pouze jednu velkou, neutrálně nabitou a zcela zbytečnou černou díru.
Dejte na to kosmický luk
Aby to všechno fungovalo, musíme se ujistit, že dvě nabité černé díry zůstanou bezpečně daleko od sebe a že tunel červí díry se může udržet otevřený. Možné řešení: kosmické řetězce.
Kosmické struny jsou teoretické defekty podobné prasklinám, které se vytvářejí, když led mrzne, ve struktuře časoprostoru. Tyto vesmírné zbytky se tvořily v časných, opojných dnech prvních zlomků sekundy po Velkém třesku. Jsou to opravdu exotické objekty, ne širší než proton, ale jejich centimetr převyšuje Mount Everest. Nikdy se s někým nechcete setkat, protože vás rozříznou na polovinu jako kosmický světelný meč, ale nemusíte se bát, protože si nejsme ani jistí, že existují, a nikdy jsme ho tam venku neviděli. vesmír.
Stále neexistuje důvod, proč nemohou existovat, takže jsou to férová hra.
Mají další velmi užitečnou vlastnost, pokud jde o červí díry: obrovské napětí. Jinými slovy, opravdu se jim nelíbí. Pokud provázete červí díru kosmickou strunou a necháte strunu procházet podél vnějších hran černých děr a natahovat se z obou konců až do nekonečna, pak napětí ve struně zabrání přilákání nabitých černých děr vzájemně drželi oba konce červí díry daleko od sebe. Vzdálené konce kosmického řetězce v podstatě fungují jako dva protichůdné remorkéry, které zadržují černé díry.
Uklidňující třes
Jeden kosmický řetězec řeší jeden z problémů (drží konce otevřené), ale nebrání tomu, aby se červí díra sama zhroutila, pokud byste ji měli skutečně použít. Pojďme tedy hodit do jiného kosmického řetězce, navléknout červí díru, ale také ji prohodit normálním prostorem mezi dvěma černými otvory.
Když jsou kosmické řetězce uzavřeny ve smyčce, kroutí se - hodně. Tyto vibrace proměňují samotnou strukturu časoprostoru kolem nich, a když jsou správně naladěny, mohou vibrace způsobit, že energie prostoru v jejich okolí bude negativní, efektivně působí jako negativní hmota v červí díře a potenciálně ji stabilizuje.
Vypadá to trochu komplikovaně, ale v nedávné práci tým teoretických fyziků vydal postupné pokyny pro konstrukci právě takové červí díry. Není to dokonalé řešení: Nakonec přirozené vibrace v kosmických řetězcích - stejné, které by mohly červí díru udržovat otevřenou - přitahují energii, a proto hmotnost, pryč od řetězce, čímž se zmenšuje a zmenšuje. V podstatě se kosmické struny v průběhu času kroutí do zapomnění, s úplným zhroucením červí díry daleko za ní. Ale červí díra sevřená dohromady může zůstat dostatečně dlouhá, aby zprávy nebo dokonce objekty mohly cestovat tunelem a ve skutečnosti nezemřely, což je hezké.
Nejprve však musíme najít nějaké kosmické řetězce.
Paul M. Sutter je astrofyzik na Státní univerzita v Ohiu, hostitel Zeptejte se Spacemana a Vesmírné rádio, a autor Vaše místo ve vesmíru.
