Cos'è un wormhole? Foro della talpa
Nella fantascienza wormhole, O wormhole, sono un metodo spesso utilizzato per percorrere distanze molto lunghe nello spazio. Potrebbero davvero esistere questi ponti magici?
Per quanto io sia entusiasta del futuro dell’umanità nello spazio, c’è un problema evidente. Siamo sacche di carne morbida, costituite principalmente da acqua, e quelle altre sono così lontane da noi. Anche con le tecnologie di volo spaziale più ottimistiche, possiamo immaginare che non raggiungeremo mai un’altra stella in un tempo pari alla durata di una vita umana.
La realtà ci dice che anche le stelle più vicine a noi sono incomprensibilmente distanti, e ci vorrebbe un’enorme quantità di energia o di tempo per compiere il viaggio. La realtà ci dice che abbiamo bisogno di un'astronave che possa in qualche modo volare per centinaia o migliaia di anni mentre gli astronauti nascono su di essa, generazione dopo generazione, vivono le loro vite e muoiono durante il volo verso un'altra stella.
La fantascienza, d'altro canto, ci porta a metodi per costruire motori migliorati. Accendi il motore a curvatura e osserva le stelle sfrecciare via, rendendo il viaggio verso Alpha Centauri veloce e divertente come una crociera su una nave da qualche parte in mare.
Immagine dal film "Interstellar".
Sai cosa è ancora più semplice? Wormhole; un tunnel magico che collega due punti dello spazio e del tempo. Imposta semplicemente la tua destinazione, attendi che lo Stargate si stabilizzi e vola... vola a metà della galassia fino alla tua destinazione.
Sì, è davvero fantastico! Qualcuno avrebbe dovuto inventare questi wormhole, inaugurando un nuovo futuro di viaggi intergalattici. Cosa sono i wormhole e quanto presto posso usarli? Tu chiedi...
Un wormhole, noto anche come ponte di Einstein-Rosen, è un metodo teorico per piegare lo spazio e il tempo in modo da poter collegare insieme due punti nello spazio. Quindi potresti spostarti istantaneamente da un posto all'altro.
Utilizzeremo la classica demo di , in cui si disegna una linea tra due punti su un pezzo di carta, quindi si piega la carta e si inserisce una matita in questi due punti per abbreviare il percorso. Funziona benissimo sulla carta, ma è vera fisica?
Albert Einstein, catturato in una fotografia del 1953. Fotografo: Ruth Orkin.
Come ci ha insegnato Einstein, la gravità non è una forza che attrae la materia come il magnetismo, bensì è la curvatura dello spazio-tempo. La Luna pensa di seguire semplicemente una linea retta nello spazio, ma in realtà segue un percorso curvo creato dalla gravità terrestre.
E così, secondo i fisici Einstein e Nathan Rosen, si potrebbe far girare una palla di spaziotempo così densa che due punti si troverebbero nella stessa posizione fisica. Se potessi mantenere stabile il wormhole, potresti separare in sicurezza le due regioni dello spaziotempo in modo che siano ancora nella stessa posizione, ma separate dalla distanza che preferisci.
Scendiamo bene attraverso la gravità da un lato del wormhole, e poi appariamo alla velocità della luce in un altro posto a una distanza di milioni e miliardi di anni luce. Sebbene la creazione di wormhole sia teoricamente possibile, sono praticamente impossibili da quanto sappiamo attualmente.
Il primo grosso problema è che, secondo la Teoria della Relatività Generale, i wormhole sono invalicabili. Quindi tienilo a mente, la fisica che prevede queste cose ne proibisce l'uso come metodo di trasporto. Il che è un duro colpo per loro.
Illustrazione artistica di un'astronave che si muove attraverso un wormhole verso una galassia lontana. Credito: NASA
In secondo luogo, anche se fosse possibile creare un wormhole, molto probabilmente sarebbe instabile e si chiuderebbe immediatamente dopo la creazione. Se provassi ad arrivare fino a un'estremità, potresti semplicemente fallire.
In terzo luogo, se sono attraversabili ed è possibile mantenerli stabili, una volta che la materia tenta di attraversarli – anche i fotoni di luce – farebbe collassare il wormhole.
C'è un barlume di speranza, poiché i fisici non hanno ancora capito come combinare le teorie della gravità e della meccanica quantistica. Ciò significa che l’Universo stesso potrebbe sapere qualcosa sui wormhole che ancora non comprendiamo. È possibile che siano stati creati naturalmente come parte del momento in cui lo spaziotempo dell'intero universo è stato trascinato in una singolarità.
Gli astronomi hanno proposto di cercare i wormhole nello spazio osservando come la loro gravità distorce la luce delle stelle dietro di loro. Nessuno si è ancora presentato. Una possibilità è che i wormhole assomiglino naturalmente alle particelle virtuali di cui sappiamo che esistono. Solo che sarebbero incomprensibilmente piccoli, sulla scala di Planck. Avrai bisogno di un'astronave più piccola.
Una delle implicazioni più interessanti dei wormhole è che potrebbero anche permetterti di viaggiare nel tempo. Ecco come funziona. Per prima cosa, crea un wormhole in laboratorio. Quindi prendine un'estremità, mettici dentro un'astronave e vola a una frazione significativa della velocità della luce, in modo che l'effetto della dilatazione del tempo abbia effetto.
Per le persone sull’astronave passeranno solo pochi anni, mentre sulla Terra passeranno centinaia o addirittura migliaia di generazioni di persone. Supponendo che tu possa mantenere il wormhole stabile, aperto e attraversabile, viaggiare attraverso di esso sarebbe molto interessante.
Se camminassi in una direzione, non solo percorreresti la distanza tra i wormhole, ma andresti anche avanti nel tempo, e sulla via del ritorno: indietro nel tempo.
Alcuni fisici come Leonard Susskind credono che questo non funzionerebbe perché violerebbe due principi fondamentali della fisica: la legge di conservazione dell'energia e il principio di indeterminazione energia-tempo di Heisenberg.
Sfortunatamente, sembra che i wormhole dovranno rimanere nel regno della fantascienza per il prossimo futuro, forse per sempre. Anche se fosse possibile creare un wormhole, bisognerebbe mantenerlo stabile, aperto, e poi capire come consentire alla materia di attraversarlo senza collassare. Tuttavia, se riuscissi a capirlo, renderesti il viaggio nello spazio molto conveniente.
Titolo dell'articolo che hai letto "Cosa sono i wormhole o i wormhole?".
Foro della talpa. Che cos'è una "talpa"?
L'ipotetico "Wormhole", chiamato anche "wormhole" o "wormhole" (traduzione letterale di Wormhole), è una sorta di tunnel spazio-temporale che permette ad un oggetto di spostarsi dal punto a al punto b dell'universo non in una linea retta, ma piegandosi attorno allo spazio. Per dirla semplicemente, prendi un pezzo di carta qualsiasi, piegalo a metà e foralo, il buco risultante sarà lo stesso wormhole
Quindi esiste una teoria secondo cui lo spazio nell'universo può essere condizionatamente lo stesso foglio di carta, attenzione, adattato solo alla terza dimensione. Diversi scienziati ipotizzano che grazie ai Wormholes sia possibile viaggiare nello spazio e nel tempo. Ma allo stesso tempo nessuno sa esattamente quali pericoli possano comportare i wormhole e cosa potrebbe esserci effettivamente dall’altra parte di essi.
La teoria dei wormhole.
Nel 1935, i fisici Albert Einstein e Nathan Rosen, utilizzando la teoria della relatività generale, suggerirono che esistessero speciali “ponti” attraverso lo spazio e il tempo nell’universo. Questi percorsi, chiamati ponti Einstein-Rosen (o wormhole), collegano due punti completamente diversi nello spaziotempo creando teoricamente una curvatura nello spazio che accorcia il viaggio da un punto all'altro.
Ancora una volta, ipoteticamente, qualsiasi wormhole è costituito da due ingressi e un collo (cioè lo stesso tunnel. In questo caso, molto probabilmente, gli ingressi del wormhole hanno una forma sferoidale e il collo può rappresentare un segmento diritto di spazio o uno a spirale.
Viaggio attraverso un wormhole.
Il primo problema che ostacola la possibilità di tale viaggio è la dimensione dei wormhole. Si ritiene che i primissimi wormhole fossero molto piccoli, circa 10-33 centimetri, ma a causa dell'espansione dell'universo, divenne possibile che i wormhole stessi si espandessero e crescessero insieme ad esso. Un altro problema con i wormhole è la loro stabilità. O meglio, instabilità.
Spiegati dalla teoria di Einstein-Rosen, i wormhole sarebbero inutili per i viaggi spazio-temporali perché collassano molto rapidamente. Ma ricerche più recenti su questi temi suggeriscono la presenza di "materia esotica" che consente ai wormhole di mantenere la loro struttura per un periodo più lungo. di tempo.
Eppure la scienza teorica ritiene che se i wormhole conterranno abbastanza di questa energia esotica, che appare naturalmente o appare artificialmente, allora sarà possibile trasmettere informazioni o persino oggetti attraverso lo spazio-tempo.
Le stesse ipotesi suggeriscono che i wormhole possono collegare non solo due punti all'interno di un universo, ma anche essere un ingresso per altri. Alcuni scienziati ritengono che se si sposta un'entrata del wormhole in un certo modo, sarà possibile viaggiare nel tempo. Ma, ad esempio, il famoso cosmologo britannico Stephen Hawking ritiene che tale uso dei wormhole sia impossibile.
Tuttavia, alcune menti scientifiche insistono sul fatto che se la stabilizzazione dei wormhole da parte di materia esotica fosse davvero possibile, allora le persone potrebbero viaggiare in sicurezza attraverso tali wormhole. E a causa della materia “ordinaria”, se desiderato e necessario, tali portali possono essere destabilizzati.
Secondo la teoria della relatività nulla può viaggiare più veloce della luce. Ciò significa che nulla può uscire da questo campo gravitazionale una volta che vi entra. Una regione dello spazio dalla quale non esiste uscita è chiamata buco nero. Il suo confine è determinato dalla traiettoria dei raggi luminosi che per primi hanno perso la possibilità di fuggire. Si chiama orizzonte degli eventi di un buco nero. Esempio: guardando fuori dalla finestra, non vediamo cosa c'è oltre l'orizzonte, e un osservatore convenzionale non può capire cosa sta succedendo all'interno dei confini di una stella morta invisibile.
I fisici hanno trovato segni dell'esistenza di un altro Universo
Più dettagli
Esistono cinque tipi di buchi neri, ma a noi interessa il buco nero di massa stellare. Tali oggetti si formano nella fase finale della vita di un corpo celeste. In generale, la morte di una stella può provocare quanto segue:
1. Si trasformerà in una stella estinta molto densa, composta da un numero di elementi chimici: è una nana bianca;
2. Una stella di neutroni - ha la massa approssimativa del Sole e un raggio di circa 10-20 chilometri, al suo interno è costituita da neutroni e altre particelle, e all'esterno è racchiusa in un guscio sottile ma duro;
3. In un buco nero, la cui attrazione gravitazionale è così forte da poter risucchiare oggetti che volano alla velocità della luce.
Quando si verifica una supernova, cioè la “rinascita” di una stella, si forma un buco nero, che può essere rilevato solo grazie alla radiazione emessa. È lei che è capace di generare un wormhole.
Se immagini un buco nero come un imbuto, l'oggetto che cade al suo interno perde il suo orizzonte degli eventi e cade al suo interno. Allora dov'è il wormhole? Si trova esattamente nello stesso imbuto, attaccato al tunnel del buco nero, dove le uscite sono rivolte verso l'esterno. Gli scienziati ritengono che l'altra estremità del wormhole sia collegata a un buco bianco (l'opposto di un buco nero, nel quale nulla può cadere).
Foro della talpa. Buchi neri di Schwarzschild e Reisner-Nordström
Un buco nero di Schwarzschild può essere considerato un wormhole impenetrabile. Per quanto riguarda il buco nero di Reisner-Nordström, la sua struttura è un po' più complicata, ma è anche impenetrabile. Tuttavia, inventare e descrivere wormhole quadridimensionali nello spazio che potrebbero essere attraversati non è così difficile. Devi solo selezionare il tipo di metrica richiesto. Un tensore metrico, o metrica, è un insieme di quantità, utilizzando le quali è possibile calcolare gli intervalli quadridimensionali che esistono tra i punti degli eventi. Questo insieme di quantità caratterizza pienamente anche il campo gravitazionale e la geometria dello spazio-tempo. I wormhole attraversabili geometricamente nello spazio sono ancora più semplici dei buchi neri. Non hanno orizzonti che portano a cataclismi con il passare del tempo. In momenti diversi, il tempo può scorrere a velocità diverse, ma non dovrebbe fermarsi o accelerare all’infinito.
Pulsar: il fattore faro
Una pulsar è essenzialmente una stella di neutroni in rapida rotazione. Una stella di neutroni è il nucleo altamente compatto di una stella morta, residuo dell'esplosione di una supernova. Questa stella di neutroni ha un potente campo magnetico. Questo campo magnetico è circa un trilione di volte più forte del campo magnetico terrestre. Il campo magnetico fa sì che la stella di neutroni emetta forti onde radio e particelle radioattive dai suoi poli nord e sud. Queste particelle possono includere varie radiazioni, inclusa la luce visibile.
Le pulsar che emettono potenti raggi gamma sono conosciute come pulsar a raggi gamma. Se una stella di neutroni ha il polo rivolto verso la Terra, allora possiamo vedere le onde radio ogni volta che uno dei poli entra nel nostro campo visivo. Questo effetto è molto simile all'effetto faro. Ad un osservatore fermo, sembra che la luce del faro rotante lampeggi costantemente, poi scompaia, quindi ricompaia. Allo stesso modo, una pulsar ci sembra lampeggiare mentre ruota i suoi poli rispetto alla Terra. Diverse pulsar emettono impulsi a velocità diverse, a seconda delle dimensioni e della massa della stella di neutroni. A volte una pulsar può avere un satellite. In alcuni casi, può attrarre il suo compagno, facendolo girare ancora più velocemente. Le pulsar più veloci possono emettere più di cento impulsi al secondo.
Un ipotetico “wormhole”, chiamato anche “wormhole” o “wormhole” (traduzione letterale di wormhole), è una sorta di tunnel spazio-temporale che consente ad un oggetto di spostarsi dal punto A al punto B dell’Universo non in una linea retta, ma piegandosi attorno allo spazio. Per dirla semplicemente, prendi un pezzo di carta qualsiasi, piegalo a metà e foralo, il buco risultante sarà lo stesso wormhole. Quindi esiste una teoria secondo cui lo spazio nell'Universo può essere condizionatamente lo stesso foglio di carta, adattato solo alla terza dimensione. Diversi scienziati ipotizzano che i viaggi nello spazio-tempo siano possibili grazie ai wormhole. Ma allo stesso tempo nessuno sa esattamente quali pericoli possano comportare i wormhole e cosa potrebbe esserci effettivamente dall’altra parte di essi.
Teoria del wormhole
Nel 1935, i fisici Albert Einstein e Nathan Rosen, utilizzando la teoria della relatività generale, suggerirono che nell’Universo esistono speciali “ponti” attraverso lo spazio-tempo. Questi percorsi, chiamati ponti Einstein-Rosen (o wormhole), collegano due punti completamente diversi nello spazio-tempo creando teoricamente una curvatura nello spazio che accorcia il viaggio da un punto all'altro.
Ancora una volta, ipoteticamente, qualsiasi wormhole è costituito da due ingressi e un collo (cioè lo stesso tunnel). In questo caso, molto probabilmente, gli ingressi al wormhole sono di forma sferoidale e il collo può rappresentare un segmento rettilineo di spazio o uno a spirale.
La teoria della relatività generale dimostra matematicamente la possibilità dell'esistenza dei wormhole, ma finora nessuno di essi è stato scoperto dall'uomo. La difficoltà nel rilevarlo è che la presunta enorme massa di wormhole e gli effetti gravitazionali assorbono semplicemente la luce e ne impediscono la riflessione.
Diverse ipotesi basate sulla teoria della relatività generale suggeriscono l'esistenza di wormhole, dove i ruoli di entrata e uscita sono svolti dai buchi neri. Ma vale la pena considerare che l'apparizione degli stessi buchi neri, formati dall'esplosione di stelle morenti, non crea in alcun modo un wormhole.
Viaggio attraverso un wormhole
Non è raro nella fantascienza che i personaggi principali viaggino attraverso i wormhole. Ma in realtà, un viaggio del genere è lungi dall'essere così semplice come viene mostrato nei film e raccontato nella letteratura di fantascienza.
Il primo problema che ostacola la possibilità di tale viaggio è la dimensione dei wormhole. Si ritiene che i primissimi wormhole fossero molto piccoli, circa 10-33 centimetri, ma a causa dell'espansione dell'Universo, divenne possibile che i wormhole stessi si espandessero e crescessero insieme ad esso. Un altro problema con i wormhole è la loro stabilità. O meglio, instabilità.
I wormhole spiegati dalla teoria di Einstein-Rosen sarebbero inutili per i viaggi spazio-temporali perché collassano (si chiudono) molto rapidamente. Ma ricerche più recenti su queste questioni suggeriscono la presenza di “materia esotica” che consente alle tane di mantenere la loro struttura per periodi di tempo più lunghi.
Questa materia esotica, che non deve essere confusa con la materia nera e l’antimateria, è composta da energia di densità negativa e da una colossale pressione negativa. La menzione di tale materia è presente solo in alcune teorie del vuoto nell'ambito della teoria quantistica dei campi.
Eppure la scienza teorica ritiene che se i wormhole contenessero una quantità sufficiente di questa energia esotica, presente in natura o creata artificialmente, sarebbe possibile trasmettere informazioni o persino oggetti attraverso lo spazio-tempo.
Le stesse ipotesi suggeriscono che i wormhole possono collegare non solo due punti all'interno di un universo, ma anche essere un ingresso per altri. Alcuni scienziati ritengono che se si sposta un'entrata del wormhole in un certo modo, sarà possibile viaggiare nel tempo. Ma, ad esempio, il famoso cosmologo britannico Stephen Hawking ritiene che tale uso dei wormhole sia impossibile.
Tuttavia, alcune menti scientifiche insistono sul fatto che se la stabilizzazione dei wormhole da parte di materia esotica fosse davvero possibile, allora le persone potrebbero viaggiare in sicurezza attraverso tali wormhole. E a causa della materia “ordinaria”, se desiderato e necessario, tali portali possono essere destabilizzati.
Sfortunatamente, la tecnologia umana odierna non è sufficiente per consentire l'ampliamento e la stabilizzazione artificiale dei wormhole, nel caso in cui vengano scoperti. Ma gli scienziati continuano a esplorare concetti e metodi per viaggiare velocemente nello spazio, e forse un giorno la scienza troverà la soluzione giusta.
Video Wormhole: porta sullo specchio
I fan della fantascienza sperano che un giorno l'umanità possa viaggiare fino ai confini dell'universo attraverso un wormhole.
Un wormhole è un tunnel teorico attraverso lo spazio-tempo che potrebbe potenzialmente consentire viaggi più veloci tra punti distanti nello spazio - da una galassia all'altra, ad esempio, come visto nel film Interstellar di Christopher Nolan, uscito nei cinema di tutto il mondo poco fa mese.
Sebbene l'esistenza dei wormhole sia possibile secondo la teoria della relatività generale di Einstein, tali viaggi esotici rimarranno probabilmente nel regno della fantascienza, ha affermato il famoso astrofisico Kip Thorne del California Institute of Technology di Pasadena, che è stato consulente e produttore esecutivo di "Interstellare."
"Il punto è che non sappiamo nulla di loro", ha detto Thorne, uno dei maggiori esperti mondiali di relatività, buchi neri e wormhole. "Ma ci sono indicazioni molto forti che, secondo le leggi della fisica, gli esseri umani non saranno in grado di attraversarli."
"Il motivo principale è dovuto all'instabilità dei wormhole", ha aggiunto. "Le pareti dei wormhole crollano così velocemente che nulla può attraversarle."
Mantenere aperti i wormhole richiederà l’uso di qualcosa di antigravitazionale, vale a dire l’energia negativa. L'energia negativa è stata creata in laboratorio utilizzando effetti quantistici: una regione dello spazio riceve l'energia di un'altra regione, creando una carenza.
"Quindi è teoricamente possibile", ha detto. "Ma non saremo mai in grado di ottenere abbastanza energia negativa per mantenere aperte le pareti del wormhole."
Inoltre, i wormhole (se esistono) quasi certamente non possono formarsi naturalmente. Cioè, devono essere creati con l'aiuto di una civiltà sviluppata.
Questo è esattamente quello che è successo in Interstellar: creature misteriose hanno costruito un wormhole vicino a Saturno, permettendo a un piccolo gruppo di pionieri, guidati dall'ex contadino Cooper (interpretato da Matthew McConaughey), di partire alla ricerca di una nuova casa per l'umanità, che esiste sulla Terra. Il fallimento globale dei raccolti minaccia.
Coloro che sono interessati a saperne di più sulla scienza nel film "Interstellar", che esplora le questioni della decelerazione gravitazionale e raffigura diversi pianeti alieni in orbita nelle vicinanze, dovrebbero leggere il nuovo libro di Thorne, che è esplicitamente chiamato "The Science of Interstellar".
Dove si trova il wormhole? Wormhole nella relatività generale
(GR) consente l'esistenza di tali tunnel, anche se affinché esista un wormhole attraversabile è necessario che sia riempito con uno negativo, che crea una forte repulsione gravitazionale e impedisce il collasso della tana. Soluzioni come i wormhole si presentano in varie varianti, anche se la questione è ancora molto lontana dall’essere completamente esplorata.
L'area vicino alla parte più stretta del talpa è chiamata "gola". I wormhole si dividono in “intra-universo” e “inter-universo”, a seconda che i suoi ingressi possano essere collegati da una curva che non interseca il collo.
Ci sono anche talpe attraversabili e impraticabili. Questi ultimi sono quei tunnel troppo veloci perché un osservatore o un segnale (che non ha velocità superiore a quella della luce) possano viaggiare da un ingresso all'altro. Un classico esempio di monticello invalicabile è -in, e passabile -.
Un wormhole intraworld attraversabile fornisce una possibilità ipotetica se, ad esempio, uno dei suoi ingressi si muove rispetto a un altro, o se si trova in una posizione forte dove il flusso del tempo rallenta. Inoltre, i wormhole possono ipoteticamente creare l'opportunità di viaggi interstellari e, in questa veste, spesso si trovano.
Wormhole spaziali. Attraverso i wormhole - verso le stelle?
Sfortunatamente, non si parla ancora dell’uso pratico dei “wormhole” per raggiungere oggetti spaziali distanti. Le loro proprietà, varietà e possibili posizioni sono ancora conosciute solo teoricamente, anche se, vedi, questo è già parecchio. Dopotutto, abbiamo molti esempi di come le costruzioni teoriche che sembravano puramente speculative abbiano portato all’emergere di nuove tecnologie che hanno cambiato radicalmente la vita dell’umanità. Energia nucleare, computer, comunicazioni mobili, ingegneria genetica... e chissà cos'altro?
Nel frattempo, si sa quanto segue sui "wormhole" o "wormhole". Nel 1935, Albert Einstein e il fisico americano-israeliano Nathan Rosen suggerirono l'esistenza di una sorta di tunnel che collegava varie regioni remote dello spazio. A quel tempo non erano ancora chiamati “wormhole” o “wormhole”, ma semplicemente “ponti Einstein-Rosen”. Poiché l'emergere di tali ponti richiedeva una curvatura dello spazio molto forte, la loro durata era molto breve. Nessuno e niente avrebbe il tempo di "correre" su un ponte del genere: sotto l'influenza della gravità "crollerebbe" quasi immediatamente.
E quindi rimase del tutto inutile in senso pratico, sebbene fosse un'interessante conseguenza della teoria generale della relatività.
Tuttavia, in seguito apparvero idee secondo cui alcuni tunnel interdimensionali potevano esistere per un periodo piuttosto lungo, a condizione che fossero pieni di una sorta di materia esotica con una densità di energia negativa. Tale materia creerà repulsione gravitazionale anziché attrazione e quindi impedirà il “collasso” del canale. Fu allora che apparve il nome “wormhole”. I nostri scienziati, tra l'altro, preferiscono il nome “talpa” o “wormhole”: il significato è lo stesso, ma suona molto più gradevole...
Il fisico americano John Archibald Wheeler (1911-2008), sviluppando la teoria dei “wormhole”, suggerì che essi siano permeati da un campo elettrico; Inoltre, le stesse cariche elettriche sono, in effetti, i colli di microscopici “wormhole”. L’astrofisico russo e accademico Nikolai Semyonovich Kardashev ritiene che i “wormhole” possano raggiungere dimensioni gigantesche e che al centro della nostra Galassia non ci siano enormi buchi neri, ma le bocche di tali “buchi”.
Di interesse pratico per i futuri viaggiatori spaziali saranno i “wormhole”, che vengono mantenuti in uno stato stabile per un periodo piuttosto lungo e sono adatti anche al passaggio delle astronavi.
Gli americani Kip Thorne e Michael Morris hanno creato un modello teorico di tali canali. La loro stabilità è però assicurata dalla “materia esotica”, di cui non si sa veramente nulla e nella quale, forse, è meglio che non si intrometta nemmeno la tecnologia terrena.
Ma i teorici russi Sergei Krasnikov dell’Osservatorio di Pulkovo e Sergei Sushkov dell’Università Federale di Kazan avanzano l’idea che la stabilità di un wormhole può essere raggiunta senza alcuna densità di energia negativa, ma semplicemente grazie alla polarizzazione del vuoto nel “buco”. (il cosiddetto meccanismo Sushkov).
In generale, esiste ormai tutta una serie di teorie sui “wormhole” (o, se si preferisce, sui “wormhole”). Una classificazione molto generale e speculativa li divide in “percorribili” - stabili, wormhole Morris-Thorne, e impraticabili - ponti Einstein-Rosen. Inoltre, i wormhole variano in scala: da microscopici a giganteschi, paragonabili per dimensioni ai "buchi neri" galattici. E, infine, secondo il loro scopo: “intra-universo”, che collega luoghi diversi dello stesso Universo curvo, e “inter-universo”, che consente di entrare in un altro continuum spazio-temporale.
Un wormhole è un passaggio teorico attraverso lo spazio-tempo che potrebbe abbreviare significativamente i lunghi viaggi attraverso l’universo creando scorciatoie tra le destinazioni. L'esistenza dei wormhole è prevista dalla teoria della relatività. Ma oltre alla comodità, possono comportare anche pericoli estremi: il pericolo di collasso improvviso, elevate radiazioni e contatti pericolosi con materia esotica.
La teoria dei wormhole, o “wormholes”
Nel 1935, i fisici Albert Einstein e Nathan Rosen utilizzarono la teoria della relatività per proporre l’esistenza di “ponti” nello spazio-tempo. Questi percorsi, chiamati ponti di Einstein-Rosen o wormhole, collegano due diversi punti nello spazio-tempo, creando teoricamente corridoi più brevi che riducono la distanza e il tempo di viaggio.
I wormhole hanno, per così dire, due bocche collegate da un collo comune. Le bocche hanno molto probabilmente una forma sferica. Il collo può essere un tratto dritto, ma può anche arricciarsi, diventando più lungo quanto più lungo è il percorso regolare.
La teoria della relatività generale di Einstein prevede matematicamente l'esistenza dei wormhole, ma finora non ne è stato scoperto nessuno. Un wormhole di massa negativa può essere tracciato a causa dell'effetto della sua gravità sulla luce che passa.
Alcune soluzioni della teoria della relatività generale consentono l'esistenza di “wormhole”, ciascuna entrata (bocca) dei quali è un buco nero. Tuttavia, i buchi neri naturali formati dal collasso di una stella morente non creano essi stessi un wormhole.
Attraverso il wormhole
La fantascienza è piena di storie di viaggi attraverso i wormhole. Ma in realtà, questo viaggio è molto più complesso, e non solo perché dobbiamo prima scoprire un simile wormhole.
Il primo problema è la dimensione. Si ritiene che i wormhole delle reliquie esistano a livello microscopico, con un diametro di circa 10-33 centimetri. Tuttavia, man mano che l'Universo si espande, è possibile che alcuni di essi siano cresciuti fino a raggiungere grandi dimensioni.
Un altro problema nasce dalla stabilità. Più precisamente, per la sua assenza. I wormhole previsti da Einstein-Rosen sarebbero inutili per i viaggi perché collassano troppo rapidamente. Ma ricerche più recenti hanno dimostrato che i wormhole contenenti “materia esotica” possono rimanere aperti e immutati per periodi di tempo più lunghi.
La materia esotica, che non deve essere confusa con la materia oscura o l'antimateria, ha una densità negativa e un'enorme pressione negativa. Tale materia può essere rilevata solo nel comportamento di alcuni stati del vuoto nel quadro della teoria quantistica dei campi.
Se i wormhole contenessero abbastanza materia esotica, presente in natura o aggiunta artificialmente, allora potrebbero teoricamente essere usati come un modo per trasmettere informazioni o come un corridoio attraverso lo spazio.
Non solo i wormhole possono connettere due estremità diverse dello stesso universo, ma potrebbero anche connettere due universi diversi. Inoltre, alcuni scienziati hanno suggerito che se l'ingresso di un wormhole si muovesse in un certo modo, potrebbe essere utile viaggio nel tempo . Tuttavia, i loro oppositori, come il cosmologo britannico Stephen Hawking, sostengono che tale utilizzo non è possibile.
Sebbene l'aggiunta di materia esotica a un wormhole possa stabilizzarlo al punto che la specie umana possa attraversarlo in sicurezza, esiste ancora la possibilità che l'aggiunta di materia "normale" sia sufficiente per destabilizzare il portale.
La tecnologia attuale non è sufficiente per allargare o stabilizzare i wormhole, anche se verranno scoperti nel prossimo futuro. Tuttavia, gli scienziati continuano a esplorare questo concetto come metodo di viaggio spaziale, con la speranza che la tecnologia prima o poi emerga e siano in grado di utilizzare i wormhole.
Basato su materiali di Space.com
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Buco del verme
Rappresentazione schematica di un wormhole “intra-mondo” per uno spazio bidimensionale
Foro della talpa, Anche "talpa" O "wormhole"(quest'ultima è una traduzione letterale dell'inglese. wormhole) - un'ipotetica caratteristica topologica dello spazio-tempo, che in ogni momento del tempo è un “tunnel” nello spazio. L'area vicino alla parte più stretta del talpa è chiamata "gola".
I wormhole sono divisi in quelli “intra-mondo”. intrauniverso) e “inter-mondo” (ing. interuniverso) a seconda che sia possibile connettere i suoi ingressi con una curva che non intersechi il collo (la figura mostra un wormhole intra-mondo).
Ci sono anche accettabili (inglese) attraversabile) e collinette invalicabili. Questi ultimi sono quei tunnel che crollano troppo rapidamente perché un osservatore o un segnale (che non ha velocità superiore a quella della luce) possano viaggiare da un ingresso all'altro. Un classico esempio di wormhole invalicabile è lo spazio di Schwarzschild, e un esempio attraversabile è il wormhole di Morris-Thorne.
Nei mondi di fantascienza in cui i viaggi FTL sono possibili ma limitati, anche i wormhole svolgono un ruolo importante consentendo connessioni tra regioni che altrimenti sarebbero inaccessibili entro un arco di tempo percorribile. Diversi esempi compaiono nella serie Star Trek, incluso il wormhole bajoriano in Deep Space Nine.
Nel romanzo Contact di Carl Sagan e nel film del 1997 con Jodie Foster e Matthew McConaughey, il personaggio di Jodie, Ellie, viaggia per migliaia di anni luce attraverso diversi wormhole. Durante il viaggio, che per Ellie durò 18 ore, passò sulla Terra solo una frazione di secondo, il che creò l'impressione che non avesse volato da nessuna parte. In sua difesa, Ellie fa riferimento al ponte Einstein-Rosen e al fatto che viaggiava più veloce della luce e del tempo. L'analisi della situazione da parte di Kip Thorne, su richiesta di Sagan, viene citata da Thorne come l'impulso iniziale per la sua ricerca sulla fisica dei wormhole.
I wormhole svolgono un ruolo importante nella serie televisiva At the End of the Universe, dove sono la ragione della comparsa di John Crichton in un altro universo, e nella serie Stargate, dove lo Stargate è descritto come un generatore di wormhole in cui gli oggetti vengono convertito in energia sotto forma di onde elettromagnetiche trasmesse attraverso lo spazio di ricostruzione sul lato ricevente. Nella serie di fantascienza The Slithers, un wormhole (o vortice come viene comunemente chiamato nella serie) viene utilizzato per viaggiare tra mondi paralleli, apparendo una o due volte in ogni episodio. Nell'episodio pilota si chiamava "Ponte Einstein-Rosen-Podolsky".
Nell'universo immaginario di Warhammer 40.000 vengono descritti due metodi per percorrere lunghe distanze in un tempo accettabile per i mortali: il primo si basa sull'uso di un motore a curvatura ed è associato ai pericoli che attendono un viaggiatore che si muove immergendosi nell'atmosfera mondo dei demoni, il secondo si basa sull'uso di un sistema di tunnel già creato, che permea la galassia, ma la tecnologia per creare cancelli per entrare in questo labirinto è andata perduta da tempo.
Altro
- "Vormi" Wormhole: saggi e scritti occasionali, 1998) - un libro di saggi del famoso scrittore inglese John Fowles.
- I wormhole vengono utilizzati per creare il Commonwealth interstellare nella saga del Commonwealth di Peter F. Hamilton.
- I talpa appaiono anche nella serie “Black Hole School”.
- Nei romanzi "Skull on the Sleeve" e "Skull in the Sky" (lo scrittore di fantascienza Nik Perumov), erano presenti "wormhole" naturali, ma non sono stati studiati dalle persone.
- Negli ultimi quattro episodi di Futurama (Into the Wild Green Yonder 2009), i wormhole vengono utilizzati attivamente non solo per spostare i personaggi principali, ma anche come elementi di un gigantesco campo da golf in miniatura universale.
Letteratura
- DeBenedictis, Andrew e Das, A. Su una classe generale di geometrie di wormhole. server eprint arXiv. Estratto il 12 agosto 2005.
- Dzhunushaliev, Vladimir Le stringhe nel paradigma della materia di Einstein. server eprint arXiv. Estratto il 12 agosto 2005.
- Einstein, Albert e Rosen, Nathan. Il problema delle particelle nella teoria della relatività generale. Revisione fisica 48 , 73 (1935).
- Fuller, Robert W. e Wheeler, John A.. Causalità e spazio-tempo multiconnesso. Revisione fisica 128 , 919 (1962).
- Garattini, Remo Come Spacetime Foam modifica il muro di mattoni. server eprint arXiv. Estratto il 12 agosto 2005.
- Gonzalez-Díaz, Pedro F. Macchina del tempo quantistico. server eprint arXiv. Estratto il 12 agosto 2005.
- Gonzalez-Díaz, Pedro F. Fori di circonferenza e curve chiuse simili al tempo. server eprint arXiv. Estratto il 12 agosto 2005.
- Khatsymosky, Vladimir M. Verso la possibilità di un wormhole attraversabile sotto vuoto automantenuto. server eprint arXiv. Estratto il 12 agosto 2005.
- Krasnikov, Serguei Controesempio di una disuguaglianza quantistica. server eprint arXiv. Estratto il 12 agosto 2005.
- Krasnikov, Serguei Le disuguaglianze quantistiche non impediscono scorciatoie spaziotemporali. server eprint arXiv. Estratto il 12 agosto 2005.
- Li, Li-Xin Due universi aperti collegati da un wormhole: soluzioni esatte. server eprint arXiv. Estratto il 12 agosto 2005.
- Morris, Michael S., Thorne, Kip S., and Yurtsever, Ulvi. Wormhole, macchine del tempo e condizione di energia debole. Lettere di revisione fisica 61 , 1446-1449 (1988).
- Morris, Michael S. e Thorne, Kip S.. Wormhole nello spaziotempo e il loro utilizzo per i viaggi interstellari: uno strumento per insegnare la relatività generale. Giornale americano di fisica 56 , 395-412 (1988).
- Nandi, Kamal K. e Zhang, Yuan-Zhong Un vincolo quantistico per la vitalità fisica dei wormhole lorentziani classici attraversabili. server eprint arXiv. Estratto il 12 agosto 2005.
- Ori, Amos Un nuovo modello di macchina del tempo con nucleo a vuoto compatto. server eprint arXiv. Estratto il 12 agosto 2005.
- Romano, Tommaso, A. Alcune riflessioni sulle condizioni energetiche e sui wormhole. server eprint arXiv. Estratto il 12 agosto 2005.
- Teo, Edoardo Wormhole rotanti e attraversabili. server eprint arXiv. Estratto il 12 agosto 2005.
- Visser, Matt La fisica quantistica della protezione della cronologia di Matt Visser. . server eprint arXiv. Estratto il 12 agosto 2005.
- Visser, Matt.
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Significato della parola wormhole
wormhole nel dizionario dei cruciverba
Dizionario esplicativo della lingua russa. D.N. Ushakov
tarlo
wormhole, w.
Un buco fatto dai vermi in qualcosa. Wormhole in un albero.
solo unità Danno, distruzione di qualcosa. vermi, verme (speciale). C'è un wormhole nelle mele.
portatili, solo unità Un difetto, qualcosa che promette morte o danni. C'era una specie di wormhole nella sua anima.
Dizionario esplicativo della lingua russa. S.I.Ozhegov, N.Yu.Shvedova.
tarlo
Un difetto, un buco fatto in qualcosa. vermi, alcuni insetti, larve. Mela con un wormhole. Cap. nell'albero.
trans. Depravazione, tendenza interna al vizio. L'uomo con un wormhole.
competenze wormhole, -i, f. (Io agg. verme, -aya, oh.
Nuovo dizionario esplicativo e formativo delle parole della lingua russa, T. F. Efremova.
tarlo
Danno, distruzione di qualcosa. vermi (1*1).
Ciò che viene mangiato viene rovinato dai vermi.
Foro creato dai vermi (1*1).
trans. Ciò che promette morte, danno; difetto.
Esempi dell'uso della parola wormhole in letteratura.
E lì, sopra la cima della quercia, annegata nel fumo di polvere da sparo, sopra la piattaforma panoramica a tutto tondo dell'abbagliante cosmo del mondo, una freccia infuocata si protendeva nel cielo, crivellata wormhole fuliggine.
Con uno sguardo concentrato, come se questa fosse la cosa più interessante e importante, aiutò l'insegnante a bagnare la lavagna con una soluzione velenosa per proteggersi wormhole-vodka con bisolfuro di arsenico e sublimato.
Non ho comprato nulla con i soldi che ho sprecato Wormhole L'inchiostro macchiava la fronte dei gradini I nichel ridevano Sulla rosa spezzata Sciocchi di cera Bevevano la luce tubercolare Vagavo come una macchia Per i campi dell'allegra vita quotidiana Domino d'ossa Dimoravano in tuberi gobbi Nella gelatina dell'acqua contorta Strappavano i fili stretti Come un barriera alla divinazione e l'assurdità del rapporto e il baffuto giorno mi galoppò dietro come un centauro, estraendo cattivi consigli dalla bocca della notte, ora tendendo un filo, ora carne avvelenata, ma volevo vivere il culmine della storia, dove l'eroico boccale uccide i furfanti, e il male si precipita con cautela, il suo culo nudo scintillante 10.
Su entrambi i lati dell'autostrada tarlo stava già risalendo l'argine, piegando con il suo tremolio le sagome degli alberi e delle torri degli ascensori.
Oltre a ciò, Esten ora possedeva la foresta in cui veniva menzionato l'incubo di Plinio, e diverse rocce pittoresche, il cui ventre era pieno di un intricato groviglio di wormhole annunci abbandonati.
Nell'angolo della pala d'altare trovò un pezzo corroso wormhole una porta che si apriva con relativa facilità.
Non voleva portare lui, Deerskin e Bathleaf nel canyon in cui sarebbero rimasti intrappolati wormhole e fuoco.
Sembrava un mastodonte pietoso, decrepito, abbandonato, coperto di terra, escrescenze, muffe e piaghe, barcollante, ricoperto di wormhole, abbandonato, condannato, con l'aspetto di un enorme mendicante che chiedeva invano come l'elemosina uno sguardo amichevole all'incrocio, ebbe pietà di un altro mendicante - di un patetico pigmeo che camminava senza scarpe, non aveva un tetto sopra la testa, si scaldava le mani con il fiato, era vestito di stracci, mangiava spazzatura.
Ripeti perché non puoi installare un trasmettitore radio nelle vicinanze wormhole e inviare segnali attraverso di esso?
Un vero critico se ne sarebbe accorto in tempo wormhole, sottolineerebbe la differenza tra la mentalità di un americano, che non ha mai avuto obiettivi elevati, e di un russo, in cui i concetti di Alto sono stati allevati per secoli.
I loro frutti preziosi sono sempre nel succo, non appassiscono né marciscono, sono tutti della stessa grandezza e mancanza wormhole, Fresco, succoso, abbondante e veramente eterno.
