Home » Maratoanele Descopera » Mari întrebări » Ce sunt găurile de vierme și cum ar putea deveni „traversabile”?

Ce sunt găurile de vierme și cum ar putea deveni „traversabile”?

11.28.2021
Ce sunt găurile de vierme și cum ar putea deveni „traversabile”?
Sursa foto: Shutterstock

O gaură de vierme este o soluție specială pentru ecuațiile care descriu teoria relativității generale a lui Einstein care conectează două puncte îndepărtate în spațiu sau timp printr-un tunel.

În mod ideal, lungimea acestui tunel este mai scurtă decât distanță între cele două puncte, astfel că gaura de vierme este o scurtătură. Deși sunt un element de bază în poveștile științifico-fantastice și fascinează omenirea de zeci de ani, găurile de vierme sunt, din câte știm noi, doar ipotetice.

Găurile de vierme sunt soluții legitime pentru relativitatea generală, însă oamenii de știință nu au reușit să mențină o gaură de vierme stabilă în Universul real.

Cea mai simplă posibilă soluție pentru o gaură de vierme a fost descoperită de Albert Einstein și Nathan Rosen în 1935, iar tocmai de aceea găurile de vierme sunt uneori numite și „Poduri Einstein-Rosen”. Einstein și Rosen au început cu soluția matematică a unei găuri negre, care cuprinde o singularitate (un punct de densitate infinită) și un orizont al evenimentelor (o regiune care înconjoară singularitatea dincolo de care nimeni nu mai poate evada). Cei doi savanți au descoperit că pot extinde această soluție pentru a include opusul găurilor negre, adică găurile albe.

Einstein și Rosen au descoperit că, teoretic, orice gaură neagră are o gaură albă drept pereche

Aceste găuri albe ipotetice conțin, de asemenea, singularitate, însă funcționează în sens invers față de o gaură neagră. Nimic nu poate trece de orizontul evenimentelor, iar orice material din interior este aruncat imediat.

Einstein și Rosen au descoperit că, teoretic, orice gaură neagră are o gaură albă drept pereche. Având în vedere că cele două ar exista în locuri diferite din spațiu, un tunel (o gaură de vierme) ar face o punte între cele două.

Cu toate acestea, o gaură de vierme creată dintr-o pereche de găuri negre și albe nu ar fi prea utilă. În primul rând, găurile albe ar fi instabile. Dacă ar fi să aruncăm o particulă spre orizontul evenimentelor al unei găuri albe, particular nu ar ajunge niciodată acolo, pentru că nimic nu poate pătrunde în gaura albă. Așadar, energia sistemului ar continua să crească până la infinit, în cele din urmă explodând.

În al doilea rând, chiar dacă găurile albe ar exista, singura cale de a pătrunde ar fi traversarea orizontului evenimentelor găurii negre. Însă, imediat ce un obiect ar trece de acest punct, acesta nu ar mai putea evada. Astfel, obiectele ar putea intra în găurile de vierme însă nu ar mai poate scăpa niciodată.

Cum ar putea o gaură de vierme să fie stabilă sau „traversabilă”?

Totodată, găurile de vierme sunt instabile. Un singur foton, sau particulă de lumină, care trece printr-un astfel de tunel ar introduce atât de multă energie în sistem încât tunelul s-ar dezintegra, astfel distrugând gaura de vierme.

Totuși, în anii 1970, fizicienii au calculat cum ar putea o gaură de vierme să fie stabilă sau „traversabilă”. Trucul este ca intrarea în tunel să fie mutată dincolo de orizontul evenimentelor găurii negre și ca tunelul să fie stabilizat astfel încât materia care trece prin acesta să nu declanșeze un colaps catastrofal.

Sursa foto: Pixabay

Ingredientul cheie pentru stabilizarea găurilor de vierme este așa-numita materie exotică, sau tipul de materie care are masă negativă. Din păcate, oamenii de știință nu au găsit niciodată dovezi ale masei negative.

Însă, dacă o astfel de gaură de vierme ar exista, aceasta ar arăta foarte ciudat. Intrarea ar fi sferică, precum suprafața unei planete. Tunelul ar putea avea orice lungime, iar în timpul traversării regiunile Universului ar părea distorsionate.

În teorie, o gaură de vierme ar putea funcționa și ca o mașină a timpului. Relativitatea specială dictează că ceasurile aflate în mișcare ticăie mai lent. Cu alte cuvinte, cineva care fuge cu viteza aproape de cea a luminii nu ar avansa în propriul viitor la fel de rapid ca și cineva care stă pe loc.

Dacă cercetătorii ar putea construi cumva o gaură de vierme, cele două capete ar fi, inițial, sincronizate în timp. Însă, dacă un capăt ar fi să accelereze la viteza luminii, acel capăt ar începe să rămână în urma celuilalt capăt. Apoi, cele două intrări s-ar uni, însă una ar fi în trecutul celeilalte.

Vidul spațiului-timp este plin de câmpuri cuantice, „cărămizile cuantice fundamentale”

Pentru a călători înapoi în timp, ar trebui pur și simplu să trecem printr-un capăt. La ieșirea din gaura de vierme, am fi în propriul nostru trecut.

Momentan, nu este cunoscută nicio cale de a construi o gaură de vierme, iar găurile de vierme sunt pur ipotetice. Deși este puțin probabil ca materia exotică să există, ar putea exista o altă metodă pentru stabilizarea găurilor de vierme, anume energia negativă.

Vidul spațiului-timp este plin de câmpuri cuantice, „cărămizile cuantice fundamentale” care formează forțele și particulele, iar aceste câmpuri cuantice dețin o cantitate intrinsecă de energie. Este posibil să construim scenarii în care energia cuantică dintr-o anumită regiune este mai scăzută decât în împrejurimile sale, astfel că la nivel local este energie negativă. Astfel de energie negativă există în lumea reală sub forma Efectului Casimir, în care energiile cuantice negative dintre două plăci metalice paralele cauzează atracția plăcilor.

Totuși, nimeni nu știe dacă această energie negativă cuantică poate fi folosită pentru a stabiliza o gaură de vierme, scrie Live Science.

Găurile de vierme ar putea apărea în mod natural la scară microscopică în spuma cuantică, natura spațiului-timp la cele mai mici scări din cauza acelor energii cuantice. În acel caz, găurile de vierme s-ar putea forma și dispărea în mod constant. Însă, din nou, nu este clar cum am putea să le aducem la dimensiuni suficiente pentru a le traversa.

Vă mai recomandăm să citiți și:

Noi calcule arată că găurile de vierme din Univers sunt complet traversabile

Călătoria prin găurile de vierme este posibilă, susțin astrofizicienii

Ce se întâmplă dacă o gaură neagră este înghițită de o gaură de vierme?

Găurile de vierme cu forme ciudate sunt, teoretic, mai stabile decât cele sferice

Ioana Matei
Ioana Matei
Ioana Matei, redactor Descopera.ro și absolventă a Facultății de Jurnalism Multimedia din Manchester, Marea Britanie, s-a alăturat echipei Descopera.ro din pasiune pentru știință, istorie și natură. citește mai mult
Cele mai noi articole
Când va fi gata vaccinul-plasture împotriva Covid-19 dezvoltat de elvețieni
Când va fi gata vaccinul-plasture împotriva Covid-19 dezvoltat de elvețieni
Primul gigant al planetei. Craniul de doi metri al unui ihtiozaur gigant, descoperit de cercetători
Primul gigant al planetei. Craniul de doi metri al unui ihtiozaur gigant, descoperit de cercetători
Britanicii sau irlandezii au ajuns în Insulele Feroe înaintea vikingilor
Britanicii sau irlandezii au ajuns în Insulele Feroe înaintea vikingilor
Astrofizicienii au ajuns la concluzia că găurile negre supermasive ar putea avea „prieteni”
Astrofizicienii au ajuns la concluzia că găurile negre supermasive ar putea avea „prieteni”
Noul inamic al narvalului
Noul inamic al narvalului
Cum a descoperit Benjamin Franklin electricitatea: A folosit cu adevărat zmeul și cheia?
Cum a descoperit Benjamin Franklin electricitatea: A folosit cu adevărat zmeul și cheia?
Este Muntele Everest într-adevăr cel mai înalt de pe Pământ?
Este Muntele Everest într-adevăr cel mai înalt de pe Pământ?
20 de ani de monede și bancnote euro. Avantaje, dezavantaje şi absurdităţi
20 de ani de monede și bancnote euro. Avantaje, dezavantaje şi absurdităţi
Apple este prima companie de 3 trilioane de dolari din lume
Apple este prima companie de 3 trilioane de dolari din lume
„Fata cu cercel de perlă”, expresia enigmatică și cadrul intim al lui Vermeer
„Fata cu cercel de perlă”, expresia enigmatică și cadrul intim al lui Vermeer
Misiuni spațiale de neratat în 2022: Ce planuri au NASA, SpaceX și Blue Origin?
Misiuni spațiale de neratat în 2022: Ce planuri au NASA, SpaceX și Blue Origin?
Cai putere – de ce încă mai folosim această unitate de măsură?
Cai putere – de ce încă mai folosim această unitate de măsură?
Simțul nostru al mirosului este un sistem de avertizare surprinzător de rapid în caz de pericol
Simțul nostru al mirosului este un sistem de avertizare surprinzător de rapid în caz de pericol
Vizionarul care a realizat imposibilul. A scăpat de arderea pe rug în ultimul moment, iar marea sa pasiune aproape că l-a ucis
Vizionarul care a realizat imposibilul. A scăpat de arderea pe rug în ultimul moment, iar marea sa pasiune aproape că ...
Elon Musk critică Metaversul, spune că Neuralink e mai bun. „Nu înțeleg. Sau hai să spunem că nu înțeleg încă”
Elon Musk critică Metaversul, spune că Neuralink e mai bun. „Nu înțeleg. Sau hai să spunem că nu înțeleg încă”
Anul 2022 se anunță a fi complicat pentru piețele financiare
Anul 2022 se anunță a fi complicat pentru piețele financiare
Medic: În 2021 au câștigat frica și neîncrederea, în 2022 e important să rămâneți în viață
Medic: În 2021 au câștigat frica și neîncrederea, în 2022 e important să rămâneți în viață
Noile spirale duble stochează informații magnetice în trei dimensiuni
Noile spirale duble stochează informații magnetice în trei dimensiuni