CO TO SĄ TUNELE CZASOPRZESTRZENNE?

Send

W science fiction tunele czasoprzestrzenne są często wykorzystywaną metodą pokonywania dużych odległości w przestrzeni kosmicznej. Czy te magiczne mosty są naprawdę możliwe?

Z całym moim entuzjazmem dla przyszłości ludzkości w kosmosie istnieje jeden rażący problem. Nawet przy najbardziej optymistycznych technologiach lotów kosmicznych, jakie możemy sobie wyobrazić, nigdy nie osiągniemy innej gwiazdy w życiu człowieka.

Rzeczywistość mówi nam, że nawet najbardziej pobliskie gwiazdy są niezrozumiale daleko i wymagałyby ogromnej ilości energii lub czasu, aby odbyć podróż. Rzeczywistość mówi, że potrzebowalibyśmy statku, który w jakiś sposób przetrwałby setki lub tysiące lat, podczas gdy pokolenie za pokoleniem astronautów rodzi się, żyje życiem i umiera w drodze do innej gwiazdy.

Z drugiej strony science fiction oszałamia nas swoimi zadziwiającymi metodami zaawansowanego napędu. Podkręć napęd warp i obserwuj, jak gwiazdy mijają nas, podróżując do Alpha Centauri tak szybko, jak przyjemny rejs.

Wiesz co jest jeszcze łatwiejsze? Tunel czasoprzestrzenny; magiczna brama, która łączy ze sobą dwa punkty w przestrzeni i czasie. Po prostu ustaw szewrony, aby wybrać miejsce docelowe, poczekaj, aż gwiezdne wrota się ustabilizują, a następnie po prostu idź… idź! do miejsca docelowego oddalonego o pół galaktyki.

Tak, byłoby naprawdę miło. Ktoś naprawdę powinien zająć się wynalezieniem tych tuneli czasoprzestrzennych, zapoczątkowując nową śmiałą przyszłość międzygalaktycznego speedwalkingu. Czym dokładnie są tunele czasoprzestrzenne i jak szybko będę mógł z nich skorzystać ?.

Tunel czasoprzestrzenny, znany również jako most Einsteina-Rosen, to teoretyczna metoda składania przestrzeni i czasu, dzięki czemu można połączyć ze sobą dwa miejsca w przestrzeni. Następnie możesz natychmiast podróżować z jednego miejsca do drugiego.

Wykorzystamy tę klasyczną demonstrację z filmu Międzygwiezdne, w którym narysujesz linię z dwóch punktów na kawałku papieru, a następnie złożysz papier i dźgniesz ołówkiem, aby skrócić podróż. Działa to świetnie na papierze, ale czy to rzeczywista fizyka?

Jak nauczył nas Einstein, grawitacja nie jest siłą, która przyciąga materię jak magnetyzm, to w rzeczywistości wypaczenie czasoprzestrzeni. Księżyc myśli, że po prostu podąża prostą linią kosmiczną, ale w rzeczywistości podąża wypaczoną ścieżką utworzoną przez grawitację Ziemi.

I tak, według Einsteina i fizyka Nathana Rosena, można tak mocno splątać czasoprzestrzeń, że dwa punkty znajdują się w tej samej fizycznej lokalizacji. Gdybyś więc mógł utrzymać całość w stanie stabilnym, możesz ostrożnie oddzielić dwa regiony czasoprzestrzeni, aby nadal były w tym samym miejscu, ale oddzielone dowolną odległością.

Zejdź po studni grawitacyjnej z jednej strony tunelu czasoprzestrzennego, a następnie natychmiast pojaw się w innym miejscu. Miliony lub miliardy lat świetlnych stąd. Chociaż tunele czasoprzestrzenne są teoretycznie możliwe do utworzenia, są praktycznie niemożliwe z tego, co obecnie rozumiemy.

Pierwszym dużym problemem jest to, że nie ma możliwości przejścia przez tunele czasoprzestrzenne zgodnie z ogólną teorią względności. Miej to na uwadze; fizyka, która przewiduje te rzeczy, zabrania ich używania jako metody transportu. To całkiem poważny atak przeciwko nim.

Po drugie, nawet jeśli można stworzyć tunele czasoprzestrzenne, byłyby one całkowicie niestabilne, zapadając się natychmiast po ich utworzeniu. Jeśli spróbujesz wejść na jeden koniec, równie dobrze możesz wejść do czarnej dziury.

Po trzecie, nawet jeśli są one ruchome i mogą być stabilne, w chwili, gdy jakikolwiek materiał próbował przejść - nawet fotony światła - to spowodowałoby ich zapadnięcie się.

Jest jednak promyk nadziei, ponieważ fizycy wciąż nie wymyślili, jak połączyć grawitację i mechanikę kwantową.

Oznacza to, że sam Wszechświat może wiedzieć rzeczy o tunelach czasoprzestrzennych, których jeszcze nie rozumiemy. Możliwe, że powstały one naturalnie jako część Wielkiego Wybuchu, gdy czasoprzestrzeń całego Wszechświata została splątana w osobliwości.

Astronomowie zaproponowali poszukiwanie tuneli czasoprzestrzennych w kosmosie, szukając, jak ich grawitacja zniekształca światło gwiazd znajdujących się za nimi. Żadne jeszcze się nie pojawiło.

Jedną z możliwości jest to, że tunele czasoprzestrzenne wyglądają naturalnie jak wirtualne cząstki, o których wiemy, że istnieją. Tyle że byłyby niezrozumiale małe, w skali Plancka. Będziesz potrzebował mniejszego statku kosmicznego.

Jednym z najbardziej fascynujących implikacji tuneli czasoprzestrzennych jest to, że mogą one pozwolić ci podróżować w czasie.

Oto jak to działa. Najpierw utwórz tunel czasoprzestrzenny w laboratorium. Następnie weź jeden koniec tunelu czasoprzestrzennego, umieść go na statku kosmicznym i odleć ze znacznym procentem prędkości światła, aby zadziałało dylatowanie czasu.

Dla ludzi na statku kosmicznym minie zaledwie kilka lat, podczas gdy ludzie na Ziemi mogliby to być setki, a nawet tysiące. Zakładając, że możesz utrzymać tunel czasoprzestrzenny stabilny, otwarty i przejezdny, podróżowanie po nim byłoby interesujące.

Jeśli przeszedłeś w jednym kierunku, nie tylko przesunąłbyś odległość między tunelami czasoprzestrzennymi, ale także zostałbyś przeniesiony do czasu, w którym tunel czasoprzestrzenny ma miejsce. Idź w jednym kierunku i idź naprzód w czasie, idź w drugą stronę: wstecz w czasie.

Niektórzy fizycy, jak Leonard Susskind, uważają, że to nie zadziałałoby, ponieważ naruszałoby to dwie najbardziej podstawowe zasady fizyki: lokalną ochronę energii i zasadę niepewności czas-energia.

Niestety, naprawdę wydaje się, że tunele czasoprzestrzenne będą musiały pozostać w świecie science fiction w przewidywalnej przyszłości, a może na zawsze. Nawet jeśli możliwe jest tworzenie tuneli czasoprzestrzennych, musisz utrzymać je stabilne i otwarte, a następnie musisz dowiedzieć się, jak wpuścić do nich materię bez zapadania się. Jeśli jednak moglibyśmy to rozgryźć, podróżowanie kosmiczne byłoby bardzo wygodne.

Gdybyś mógł ustawić dwa końce tunelu czasoprzestrzennego w dowolnym miejscu we Wszechświecie, gdzie by one były? Opowiedz nam swoje pomysły w komentarzach poniżej.