Mọi người đều muốn một lỗ sâu đục. Ý tôi là, ai muốn bận tâm du hành những con đường dài và chậm trong vũ trụ, phải mất hàng chục ngàn năm chỉ để đến được một ngôi sao nhàm chán khác? Không phải khi bạn có thể ghé vào lỗ mở sâu gần nhất, đi dạo ngắn và kết thúc ở một góc xa xôi kỳ lạ của vũ trụ.
Tuy nhiên, có một khó khăn kỹ thuật nhỏ: Wormholes, bị bẻ cong trong không gian cực kỳ nghiêm trọng đến nỗi một đường hầm hình thành, không ổn định một cách thảm khốc. Như trong, ngay khi bạn gửi một photon xuống lỗ, nó sụp đổ nhanh hơn tốc độ ánh sáng.
Nhưng một bài báo gần đây, được xuất bản cho tạp chí in lại arXiv vào ngày 29 tháng 7, đã tìm ra cách để xây dựng một lỗ sâu gần như ổn định, một lỗ sập nhưng đủ chậm để gửi tin nhắn - và thậm chí có thể xảy ra - trước khi nó tự xé . Tất cả những gì bạn cần là một vài lỗ đen và một vài chuỗi vũ trụ dài vô tận.
Dễ như ăn bánh.
Vấn đề lỗ sâu đục
Về nguyên tắc, việc xây dựng một lỗ sâu đục khá đơn giản. Theo thuyết tương đối rộng của Einstein, khối lượng và năng lượng làm cong vênh kết cấu của không-thời gian. Và một cấu hình đặc biệt nhất định của vật chất và năng lượng cho phép hình thành một đường hầm, một lối tắt giữa hai phần khác của vũ trụ.
Thật không may, ngay cả trên giấy, những lỗ sâu đó rất không ổn định. Ngay cả một photon duy nhất đi qua lỗ giun cũng gây ra một dòng thác thảm khốc xé toạc lỗ giun. Tuy nhiên, một khối lượng âm tính lành mạnh - vâng, đó là vấn đề nhưng với trọng lượng ngược lại - có thể chống lại các tác động gây mất ổn định của vật chất thường xuyên cố gắng đi qua lỗ giun, khiến nó đi qua được.
OK, vấn đề với khối lượng âm không tồn tại, vì vậy chúng tôi cần một kế hoạch mới.
Hãy bắt đầu với chính lỗ sâu đục. Chúng tôi cần một lối vào và một lối ra. Về mặt lý thuyết có thể kết nối một lỗ đen (một vùng không gian nơi không có gì có thể thoát ra) với một lỗ trắng (một vùng lý thuyết của không gian nơi không có gì có thể đi vào). Khi hai sinh vật kỳ lạ này kết hợp với nhau, chúng tạo thành một thứ hoàn toàn mới: một lỗ sâu đục. Vì vậy, bạn có thể nhảy vào một trong hai đầu của đường hầm này và thay vì bị nghiền nát vào quên lãng, bạn chỉ vô hại bước ra phía bên kia.
Ồ, nhưng lỗ trắng cũng không tồn tại. Man, điều này đang trở nên khó khăn.
Sạc nó lên
Vì các lỗ trắng không tồn tại, chúng tôi cần một kế hoạch mới. Rất may, một số toán học thông minh tiết lộ một câu trả lời có thể có: một lỗ đen tích điện. Các lỗ đen có thể mang điện tích (nó không phổ biến vì cách chúng được hình thành một cách tự nhiên, nhưng chúng ta sẽ lấy những gì chúng ta có thể nhận được). Bên trong lỗ đen tích điện là một nơi kỳ lạ, với điểm kỳ dị giống như điểm bình thường của lỗ đen được kéo dài và biến dạng, cho phép nó tạo thành một cây cầu đến một lỗ đen tích điện trái dấu khác.
Voila: một lỗ sâu đục, chỉ sử dụng những thứ thực sự có thể tồn tại.
Nhưng lỗ sâu đục lỗ thông qua lỗ đen này có hai vấn đề. Thứ nhất, nó vẫn không ổn định, và nếu một cái gì đó hoặc ai đó thực sự cố gắng sử dụng nó, nó sẽ sụp đổ. Một điều nữa là hai lỗ đen tích điện trái dấu sẽ bị hút vào nhau - cả thông qua lực hấp dẫn và lực điện - và nếu chúng rơi vào nhau, bạn chỉ cần có một lỗ đen vô dụng, lớn, trung tính và hoàn toàn vô dụng.
Đặt một cái cung vũ trụ trên nó
Vì vậy, để làm cho tất cả mọi thứ hoạt động, chúng ta cần đảm bảo hai lỗ đen tích điện ở cách xa nhau một cách an toàn và đảm bảo đường hầm của lỗ giun có thể tự mở. Một giải pháp tiềm năng: chuỗi vũ trụ.
Các chuỗi vũ trụ là những khiếm khuyết về mặt lý thuyết, tương tự như các vết nứt hình thành khi băng đóng băng, trong kết cấu của không-thời gian. Những thức ăn thừa trong vũ trụ được hình thành vào những ngày đầu tiên, bá đạo của những phân số đầu tiên của một giây sau Vụ nổ lớn. Chúng là những vật thể thực sự kỳ lạ, không rộng hơn một proton nhưng với một inch chiều dài của chúng vượt xa đỉnh Everest. Bạn không bao giờ muốn gặp một mình, vì họ sẽ chém bạn một nửa như một thanh kiếm ánh sáng vũ trụ, nhưng bạn không phải lo lắng nhiều vì chúng tôi thậm chí không chắc là chúng tồn tại và chúng tôi chưa bao giờ nhìn thấy chúng ở đó vũ trụ.
Tuy nhiên, không có lý do gì họ không thể tồn tại, vì vậy họ là trò chơi công bằng.
Họ có một tài sản rất hữu ích khác khi nói đến hố sâu: căng thẳng rất lớn. Nói cách khác, họ thực sự không thích bị đẩy xung quanh. Nếu bạn luồn lỗ giun bằng một chuỗi vũ trụ và cho phép chuỗi đi dọc theo các cạnh bên ngoài của các lỗ đen và kéo dài ra từ đầu đến tận vô tận, thì lực căng trong dây sẽ ngăn các lỗ đen tích điện bị thu hút với nhau, giữ hai đầu của lỗ sâu cách xa nhau. Về cơ bản, các đầu xa của chuỗi vũ trụ hoạt động giống như hai đội kéo co đối nghịch, giữ lại các lỗ đen.
Làm dịu cơn run
Một chuỗi vũ trụ giải quyết một trong những vấn đề (giữ cho các đầu mở), nhưng nó không ngăn được lỗ sâu đục lỗ nếu bạn thực sự sử dụng nó. Vì vậy, chúng ta hãy ném vào một chuỗi vũ trụ khác, cũng luồn lỗ sâu đục, nhưng cũng lặp nó qua không gian bình thường giữa hai lỗ đen.
Khi các chuỗi vũ trụ được đóng lại trong một vòng lặp, chúng sẽ ngọ nguậy - rất nhiều. Những rung động này tạo ra kết cấu không gian xung quanh chúng, và khi được điều chỉnh đúng, các rung động có thể khiến năng lượng của không gian trong vùng lân cận của chúng bị tiêu cực, hoạt động hiệu quả như khối âm trong lỗ giun, có khả năng ổn định nó.
Có vẻ hơi phức tạp, nhưng trong bài báo gần đây, một nhóm các nhà vật lý lý thuyết đã đưa ra các hướng dẫn từng bước để xây dựng một lỗ sâu như vậy. Đó không phải là một giải pháp hoàn hảo: Cuối cùng, các rung động vốn có trong các chuỗi vũ trụ - chính là các rung động có thể giữ lỗ giun mở - kéo năng lượng, và do đó, khối lượng ra khỏi chuỗi, làm cho nó nhỏ hơn và nhỏ hơn. Về cơ bản, theo thời gian, các chuỗi vũ trụ ngọ nguậy vào quên lãng, với sự sụp đổ hoàn toàn của lỗ sâu không xa phía sau. Nhưng lỗ sâu đục cùng nhau có thể ổn định đủ lâu để cho phép tin nhắn hoặc thậm chí các vật thể đi xuống đường hầm và thực sự không chết, điều này thật tuyệt.
Nhưng trước tiên chúng ta cần tìm một số chuỗi vũ trụ.
Paul M. Sutter là một nhà vật lý thiên văn tại Đại học bang Ohio, máy chủ của Hỏi một người không gian và Đài phát thanh không gianvà tác giả của Vị trí của bạn trong vũ trụ.
