Jei mūsų Visatoje slypi kirmgraužos, štai kaip galėtume jas rasti

(KTSDesign/Science Photo Library/Getty Images)

Alberto Einšteino bendrosios reliatyvumo teorija iš esmės pakeitė mūsų mąstymą apie pagrindines fizikos sąvokas, tokias kaip erdvė ir laikas. Tačiau tai taip pat paliko mums gilių paslapčių.

Vienas buvo Juodosios skylės , kurios buvo tik vienareikšmiškai aptikta per pastaruosius kelerius metus. Kitas buvo „kirmgraužos“ – tiltai, jungiantys skirtingus erdvėlaikio taškus, teoriškai suteikiantys sparčiuosius klavišus kosmoso keliautojams.

Kirmgraužos vis dar yra vaizduotės sferoje. Tačiau kai kurie mokslininkai mano, kad netrukus galėsime juos rasti. Per pastaruosius kelis mėnesius keli nauji tyrimai pasiūlė intriguojančius kelius.



Juodosios skylės ir kirmgraužos yra specialūs sprendimų tipai Einšteino lygtys , atsirandantis, kai erdvėlaikio struktūrą stipriai išlenkia gravitacija. Pavyzdžiui, kai materija itin tanki, erdvėlaikio audinys gali taip išlinkti, kad net šviesa negali ištrūkti. Tai yra Juodoji skylė .

Kadangi teorija leidžia ištempti ir sulenkti erdvėlaikio audinį, galima įsivaizduoti visokias galimas konfigūracijas.

1935 m. Einšteinas ir fizikas Natanas Rosenas aprašyta kaip galima sujungti du erdvėlaikio lakštus, sukuriant tiltą tarp dviejų visatų. Tai yra vienos rūšies kirmgraužos – ir nuo to laiko buvo įsivaizduojama daugybė kitų.

Kai kurios kirmgraužos gali būti „pereinamos“, o tai reiškia, kad žmonės gali jas keliauti. Tačiau tam jie turėtų būti pakankamai dideli ir atviri gravitacijos jėgai, kuri bando juos uždaryti. Norint tokiu būdu išstumti erdvėlaikį į išorę, reikėtų didžiulių „neigiamos energijos“ kiekių.

Skamba kaip mokslinė fantastika? Žinome, kad neigiama energija egzistuoja, nedideli kiekiai jau buvo gaminamas laboratorijoje . Taip pat žinome tą neigiamą energiją yra už Visatos pagreitėjusi plėtra.

Taigi gamta galėjo rasti būdą, kaip padaryti kirmgraužas.

Kirmgraužų aptikimas danguje

Kaip mes galime įrodyti, kad kirmgraužos egzistuoja? Naujame laikraštyje, paskelbtas m Karališkosios draugijos mėnesiniai pranešimai Rusijos astronomai teigia, kad jie gali egzistuoti kai kurių labai ryškių galaktikų centre, ir siūlo atlikti kai kuriuos stebėjimus joms rasti.

Tai pagrįsta tuo, kas atsitiktų, jei materija, išeinanti iš vienos kirmgraužos pusės, susidurtų su krintančiomis medžiagomis. Skaičiavimai rodo, kad dėl avarijos atsiras įspūdingas gama spindulių vaizdas, kurį galėtume bandyti stebėti teleskopais.

Ši spinduliuotė gali būti raktas į skirtumą tarp kirmgraužos ir juodosios skylės, kuri anksčiau buvo laikoma neatskiriama iš išorės. Tačiau juodosios skylės turėtų skleisti mažiau gama spindulių ir išmesti juos čiurkšle, o per kirmgraužą skleidžiama spinduliuotė apsiribotų milžiniška sfera.

Nors šiame tyrime nagrinėjama kirmgrauža yra pravažiuojama, tačiau kelionė nebūtų maloni. Kadangi jis būtų taip arti aktyvios galaktikos centro, aukšta temperatūra viską sudegintų iki traškumo.

Tačiau taip būtų ne visoms kirmgraužoms, pavyzdžiui, toms, kurios yra toliau nuo galaktikos centro.

Idėja, kad galaktikos savo centruose gali turėti kirmgraužų, nėra nauja. Paimkite supermasyvios juodosios skylės, esančios Paukščių Tako centre, atvejį. Tai buvo atrasta kruopščiai stebint žvaigždžių orbitas šalia juodosios skylės – tai didelis pasiekimas, kuris buvo apdovanotas Nobelio fizikos premija 2020 m .

Tačiau viename naujausiame dokumente buvo pasiūlyta tokia gravitacinė trauka vietoj to gali sukelti kirmgrauža .

Skirtingai nuo juodosios skylės, kirmgrauža gali „nutekėti“ tam tikrą gravitaciją iš objektų, esančių kitoje pusėje. Šis baisus gravitacinis veiksmas suteiktų nedidelį smūgį žvaigždžių judėjimui netoli galaktikos centro. Remiantis šiuo tyrimu, konkretus poveikis turėtų būti išmatuojamas atliekant stebėjimus artimiausioje ateityje, kai tik mūsų instrumentų jautrumas šiek tiek padidės.

Atsitiktinai dar vienas neseniai atliktas tyrimas pranešė apie kai kurių atradimą „keisti radijo ratai“ danguje . Šie apskritimai yra keisti, nes jie yra didžiuliai ir vis dėlto nesusiję su jokiu matomu objektu. Kol kas jie prieštarauja bet kokiam įprastiniam paaiškinimui, todėl kirmgraužos buvo iškeltos kaip galima priežastis.

Skardinė kirminų

Kirmgraužos stipriai sulaiko mūsų kolektyvinę vaizduotę. Tam tikra prasme jie yra nuostabi pabėgimo forma. Skirtingai nei juodosios skylės, kurios yra šiek tiek bauginančios, nes sulaiko viską, kas patenka, kirmgraužos gali leisti mums nukeliauti į tolimas vietas greičiau nei šviesos greitis.

Tiesą sakant, jie netgi gali būti laiko mašinos , suteikiantis galimybę keliauti atgal – kaip siūlė velionis Stephenas Hawkingas savo paskutinėje knygoje.

Taip pat atsiranda kirmgraužų Kvantinė fizika , kuris valdo atomų ir dalelių pasaulį. Remiantis kvantine mechanika, dalelės gali iššokti iš tuščios erdvės ir po akimirkos išnykti.

Tai buvo pastebėta daugybėje eksperimentų. Ir jei galima sukurti daleles, kodėl gi ne kirmgraužų?

Fizikai mano, kad kirmgraužos ankstyvojoje Visatoje galėjo susiformuoti iš kvantinių dalelių putų, atsirandančių ir išnykusių. Kai kurios iš šių „pirminių kirmgraužų“ gali išlikti ir šiandien.

Naujausi eksperimentai su „kvantine teleportacija“ – „bekūniu“ kvantinės informacijos perkėlimu iš vienos vietos į kitą – pasirodė siaubingai panašiai kaip. dvi juodosios skylės, sujungtos per kirmgraužą .

Atrodo, kad šie eksperimentai išsprendžia „kvantinės informacijos paradoksą“, kuris rodo, kad fizinė informacija gali visam laikui išnykti juodojoje skylėje. Tačiau jie taip pat atskleidžia gilų ryšį tarp žinomai nesuderinamų kvantinės fizikos ir gravitacijos teorijų – kirmgraužos yra svarbios abiem – o tai gali būti naudinga kuriant 'Visko teorija' .

Vargu ar liks nepastebėtas faktas, kad kirmgraužos vaidina svarbų vaidmenį šiuose įspūdinguose įvykiuose. Galbūt mes jų nematėme, bet jie tikrai galėjo būti ten. Jie netgi gali padėti mums suprasti kai kurias giliausias kosmines paslaptis, pvz ar mūsų Visata yra vienintelė .

Andrea Šriftas , vyresnysis astrofizikos dėstytojas, Liverpulio Johno Mooreso universitetas .

Šis straipsnis perspausdintas iš Pokalbis pagal Creative Commons licenciją. Skaityti originalus straipsnis .

Populiarios Kategorijos: Tech , Sveikata , Fizika , Paaiškintojas , Nuomonę , Erdvė , Gamta , Aplinką , Visuomenė , Aiškintojas ,

Apie Mus

Nepriklausomų, Patikrintų Sveikatos, Erdvės, Gamtos, Technologijos Ir Aplinkos Ataskaitų Paskelbimas.