Tunele czasoprzestrzenne, przejścia łączące jeden wszechświat lub czas z drugim, są wciąż tylko teoretyczne - ale to nie znaczy, że fizycy ich nie szukają. W nowym badaniu naukowcy opisują, jak znaleźć tunele czasoprzestrzenne w fałdach naszej galaktyki.
Te hipotetyczne przejścia, utworzone przez złożenie obszaru przestrzeni jak kawałek papieru, są przewidywane przez teorię ogólnej teorii względności Einsteina. Ale wymagają one ekstremalnych warunków grawitacyjnych, takich jak te wokół supermasywnych czarnych dziur.
W nowym badaniu dwóch naukowców opracowało metodę wyszukiwania tuneli czasoprzestrzennych w pobliżu domu, wokół centralnej, supermasywnej czarnej dziury Drogi Mlecznej, zwanej Strzelcem A *. Gdyby wokół tunelu istniał tunel czasoprzestrzenny A *, gwiazdy po jednej stronie korytarza miałyby wpływ grawitacji gwiazd po drugiej stronie, naukowcy powiedzieli
Jeśli fizycy potrafią wykryć niewielkie zmiany w oczekiwanych orbitach gwiazd, takich jak gwiazda o nazwie S2, która okrąża Strzelca A *, może to oznaczać, że tunel czasoprzestrzenny znajduje się w pobliżu, stwierdzili naukowcy w oświadczeniu.
Współczesne metody nie są wystarczająco czułe, aby zobaczyć niewielkie zmiany na orbicie, które byłyby spowodowane przez gwiazdę na drugim końcu tunelu czasoprzestrzennego, ale nowe techniki i dłuższe obserwacje mogą umożliwić to w ciągu następnych kilku dekad, współautor badania Dejan Stojkovic, kosmolog i profesor fizyki na uniwersytecie w Buffalo College of Arts and Sciences, powiedział w oświadczeniu.
Dodał jednak, że nawet znalezienie tych niewielkich zmian na orbicie nie dowodzi, że tunel czasoprzestrzenny znajduje się w pobliżu. „Gdy osiągniemy precyzję potrzebną w naszych obserwacjach, możemy powiedzieć, że tunel czasoprzestrzenny jest najbardziej prawdopodobnym wyjaśnieniem, jeśli wykryjemy zaburzenia na orbicie S2”, powiedział Stojkovic. „Ale nie możemy powiedzieć, że:„ Tak, to zdecydowanie tunel czasoprzestrzenny ”.„ Jest tak, ponieważ inne nieznane obiekty niebieskie po naszej stronie tunelu czasoprzestrzennego mogą również wywierać siłę grawitacji i powodować zmiany.
Ale nie wszyscy są przekonani.
Zmieniona trajektoria gwiazdy z powodu tunelu czasoprzestrzennego jest „nie do zaobserwowania bez względu na dokładność pomiarów”, Serguei Krasnikov, fizyk z Centralnego Obserwatorium Astronomicznego w Pułkowie w Rosji, który nie był zaangażowany w badania, napisał w komentarzu opublikowanym w serwer preprint arXiv. Jest tak, ponieważ nawet przy bardziej precyzyjnych pomiarach astronomowie mogą mierzyć jedynie całkowite przyspieszenie gwiazdy, a nie dodatkowe przyspieszenie spowodowane grawitacyjnym wpływem gwiazdy na drugim końcu tunelu czasoprzestrzennego, napisał.
Ale „w naszym artykule obliczamy zmiany przyspieszenia wynikające z eliptycznej orbity gwiazdy” po drugiej stronie tunelu czasoprzestrzennego, Stojkovic powiedział Live Science. Ponieważ przyspieszenie gwiazdy wokół czarnej dziury jest zwykle stałe, zmiana zmierzonego przyspieszenia byłaby „wyraźnym wskazaniem, że istnieje dodatkowe źródło siły grawitacji”.
I nawet jeśli kiedykolwiek zostanie znaleziony tunel czasoprzestrzenny, może nie być otwarty na rejs.
Ludzie i statki kosmiczne prawdopodobnie nie będą w stanie przejść przez tunel czasoprzestrzenny, ponieważ „realistycznie, potrzebujesz źródła negatywnej energii, aby utrzymać tunel czasoprzestrzenny otwarty, a my nie wiemy, jak to zrobić”, powiedział Stojkovic w oświadczeniu . „Aby stworzyć ogromny tunel czasoprzestrzenny, który jest stabilny, potrzebujesz trochę magii.”
W artykule założono, że może istnieć stabilny tunel czasoprzestrzenny, który nie jest wspierany przez ogólną teorię względności, powiedział Jolyon Bloomfield, wykładowca w dziale fizyki w MIT, który również nie był częścią badania. „Nie jestem przekonany, czy konfiguracja jest prawidłowa, a zatem nie ufam wynikom, które nastąpią.”
Jeśli obserwuje się jakieś odchylenie w obserwowanym przyspieszeniu gwiazd wokół Strzelca A *, „znacznie bardziej prawdopodobne jest zaobserwowanie modyfikacji ogólnej teorii względności, niż skutków tunelu czasoprzestrzennego”, powiedział Live Science.
Jednak Stojkovic powiedział, że te obawy dotyczą jego teorii.
„Jednym z najciekawszych wyników w naszym artykule… jest to, że perturbacje grawitacyjne rozprzestrzeniają się w tunelach czasoprzestrzennych, nawet jeśli są one nie do przejścia” - powiedział Stojkovic. Tak więc „gwiazda S2 może być zakłócona przez gwiazdy po drugiej stronie, nawet w najprostszej konfiguracji wymaganej przez Ogólną Teorię Względności”.
Odkrycia zostały opublikowane 10 października w czasopiśmie Physical Review D.
Uwaga edytora: artykuł został zaktualizowany 28 października o 11:00, aby uwzględnić cytaty z Jolyon Bloomfield i 29 października o 14:00. zawierać cytaty Dejana Stojkovica.
