Πέμπτη, 3 Απριλίου 2014

Ταξίδι στο χωροχρόνο μέσα από μια σκουληκότρυπα

Ταξίδι στο χωροχρόνο μέσα από μια σκουληκότρυπα

Το να μεταπηδά κανείς από τον ένα γαλαξία στον άλλο μέσα από διαστημικά τούνελ μπορεί να ακούγεται κάπως... τρελό, όμως οι επιστήμονες δεν έχουν αποκλείσει ακόμη αυτό το ενδεχόμενο. «Πώς όμως θα μπορούσε να «δουλέψει» κάτι τέτοιο;» αναρωτιέται ο Marcus Woo σε πρόσφατο άρθρο του για το BBC. Το Σύμπαν είναι τεράστιο και το να ταξιδέψει κανείς με την ταχύτητα του φωτός στο κοντινότερο αστέρι απαιτεί χρονικό διάστημα μεγαλύτερο των τεσσάρων ετών.  Όσο για μια στάση στην... άλλη πλευρά του γαλαξία μας;  Για ένα τέτοιο ταξίδι χρειάζονται πάνω από 100.000 χρόνια.

Με ποιους τρόπους θα μπορούσε να εξερευνήσει κανείς το Διάστημα;

Μία επιλογή -για τη συντομότερη διαδρομή- θα ήταν μέσω μιας σκουληκότρυπας, με άλλα λόγια... ενός διαστημικού τούνελ, που ταξιδεύει στο χωροχρόνο και μπορεί να μας συνδέσει με τις πιο απομακρυσμένες γωνιές του σύμπαντος.

Βέβαια, σύμφωνα με τους επιστήμονες το να πηδήξει κανείς μέσα σε μια σκουληκότρυπα θα ήταν εξαιρετικά δύσκολο, ωστόσο οι ειδικοί δεν αποκλείουν ακόμη εντελώς αυτό το ενδεχόμενο.

Για να σχηματίσει κανείς την εικόνα μιας διαστημικής σκουληκότρυπας, πρέπει να φανταστεί το Σύμπαν σαν ένα διδιάστατο φύλλο, όπως στην παρακάτω φωτογραφία. 


Με αυτόν τον τρόπο, μπορεί κανείς να πηδήξει από το ένα άκρο του σύμπαντος στο άλλο μέσα από μια σκουληκότρυπα και να καταλήξει σε κάποιον άλλο γαλαξία.

Το «στόμα» της σκουληκότρυπας λειτουργεί επίσης σαν ένα κοσμικό παράθυρο, επιτρέποντας μας να κοιτάξουμε τα άστρα που βρίσκονται στην αντίθετη άκρη του σύμπαντος.

Αυτά τουλάχιστον ισχύουν σε θεωρητικό επίπεδο.

Πόσο εφικτό πιστεύουν οι επιστήμονες ότι είναι ένα τέτοιο διαστημικό ταξίδι;

Οι σκουληκότρυπες είναι ένα θεωρητικό πέρασμα στο χωροχρόνο, που προβλέπεται από τη θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν.

Ο Άμπερτ Αϊνστάιν και ο Νέιθαν Ρόζεν δημοσίευσαν το 1935 μια εργασία στην οποία περιέγραφαν αυτές τις σκουληκότρυπες, οι οποίες τελικά πήραν το όνομα «γέφυρες Einstein-Rosen».

Ωστόσο, αυτά τα περίεργα αντικείμενα κατέρρεαν τόσο γρήγορα, που δεν μπορούσε να περάσει ούτε το φως μέσα από αυτά. Έτσι, ήταν άχρηστα για... διαστημικά ταξίδια.

Τη δεκαετία του 1980 ο αστρονόμος Carl Sagan εργαζόταν επάνω στο μυθιστόρημά του με τίτλο «Contact», στο οποίο η ηρωίδα του ταξιδεύει σε όλο το Σύμπαν.

Ο Sagan ζήτησε τη βοήθεια του φυσικού Kip Thorne, για να δει αν επιστημονικά υπήρχε κάποιος τρόπος για να πραγματοποιήσει η ηρωίδα του αυτό το ταξίδι.

Ο Thorne συνειδητοποίησε, ότι ο καλύτερος τρόπος που μπορούσε να γίνει αυτό, ήταν μέσα από μια σκουληκότρυπα.

Όμως, για να διασφαλίσει ότι η σκουληκότρυπα θα παρέμενε ανοιχτή, ανακάλυψε ότι χρειαζόταν ένα «περίεργο» υλικό, που καλείται εξωτική ύλη.

Η εξωτική ύλη έχει αρνητική ενέργεια (ή αρνητική μάζα), επιτρέποντάς της να δρα ως ένα είδος αντιβαρύτητας.

Αν η Γη είχε αρνητική μάζα και αφήνατε μια μπάλα στην επιφάνεια του πλανήτη θα ανέβαινε προς τα πάνω, όχι προς τα κάτω.

Ακόμη πιο περίεργα, για να καταφέρνατε να χτυπήσετε ένα μπαλάκι του τένις με μια ρακέτα, δεν θα έπρεπε να χτυπήσετε προς το μέρος του αλλά προς την αντίθετη κατεύθυνση. Αυτή η συμπεριφορά επιτρέπει στην εξωτική ύλη να αποτρέπει την κατάρρευση μιας σκουληκότρυπας, αναφέρει το δημοσίευμα του BBC.

Παρότι η αρνητική ενέργεια μπορεί να μας ακούγεται περίεργη, οι νόμοι της Φυσικής την «επιτρέπουν».

Όμως –συνεχίζει το δημοσίευμα- προκειμένου μια σκουληκότρυπα να μπορούσε να χρησιμεύσει για ένα ταξίδι στο Διάστημα, θα πρέπει να είναι αρκετά μεγάλη και να διαρκεί αρκετά, προκειμένου να μπορέσει να περάσει κάτι ή κάποιος μέσα από αυτή.

Αλλά, για να υπάρξει μια τέτοια σκουληκότρυπα, θα χρειαζόταν τόση αρνητική ενέργεια που... οι νόμοι της Φυσικής δεν επιτρέπουν. Και ακόμη κι αν μπορούσε να παραβεί κανείς τους νόμους, θα απαιτούνταν τεράστια ποσά ενέργειας.

Με έναν πρόχειρο υπολογισμό θα χρειαζόταν όση ενέργεια παράγει ο Ήλιος σε 100 εκατομμύρια χρόνια, προκειμένου να δημιουργηθεί μια σκουληκότρυπα στο μέγεθος... ενός γκρέιπφρουτ.

Κι όμως, παρότι η Φυσική λέει ότι οι διαπερατές σκουληκότρυπες είναι απίθανες, οι φυσικοί δεν έχουν αποδείξει ακόμη ότι είναι αδύνατες.

«Οι επιστήμονες είναι αρκετά σίγουροι ότι οι κβαντικές ανισότητες εμποδίζουν τις μακροσκοπικές, διαπερατές σκουληκότρυπες» λέει ο John Friedman, φυσικός στο πανεπιστήμιο του Ουινσκόνσιν. «Αλλά σίγουρα δεν είναι αεροστεγείς».

Κάποιοι άλλοι έχουν αναπτύξει θεωρίες για την «κατασκευή» διαπερατών σκουληκότρυπων, όμως σχεδόν όλες από αυτές βασίζονται σε ιδέες που δε συνοδεύονται από πραγματικές αποδείξεις.

«Σύμφωνα με όσα γνωρίζουμε μέχρι τώρα είναι δύσκολο να πει κανείς πώς θα μπορούσε να δημιουργηθεί μια διαπερατή σκουληκότρυπα» κατέληξε ο Ford.

Ωστόσο, αυτό δε θα σταματήσει τους επιστήμονες από το να συνεχίζουν να προσπαθούν να ανακαλύψουν αν αυτό το ενδεχόμενο θα μπορούσε να είναι καθόλου εφικτό.

Δεν υπάρχουν σχόλια: