Găurile de vierme microscopice sunt teoretic posibile

Găurile de vierme joacă un rol major în multe filme de ficțiune științifică – adesea o scurtătură între două puncte îndepărtate din spațiu. Dar în fizică, aceste tuneluri în spațiu-timp au rămas pur ipotetice. O echipă internațională condusă de Dr. José Luis Blázquez-Salcedo de la Universitatea din Oldenburg a prezentat acum un nou model teoretic în revista Science Scrisori de recenzie fizică Acest lucru face ca găurile de vierme microscopice să pară îndepărtate de teoriile anterioare.

Găuri de vierme, cum ar fi găuri negre, Apare în ecuațiile teoriei relativității generale a lui Albert Einstein, publicată în 1916. O presupunere importantă a teoriei lui Einstein este că universul are patru dimensiuni – trei dimensiuni spațiale și timpul este a patra dimensiune. Împreună formează ceea ce este cunoscut sub numele de Timp liberIar spațiul-timp poate fi întins și îndoit de obiecte masive, cum ar fi stelele, cum ar fi o foaie de cauciuc care poate fi îndoită de o bilă de metal care se scufundă în ea.

Curbura spațiului-timp determină modul în care se mișcă obiecte precum navele spațiale și planetele, precum și lumina. „În teorie, spațiul-timp poate fi, de asemenea, îndoit și curbat fără corpuri masive”, spune Blazquez Salcedo, care s-a mutat de atunci la Universitatea Complutense din Madrid, Spania. În acest scenariu, gaura de vierme ar fi o regiune foarte curbată a spațiului-timp care seamănă cu două căi interconectate care leagă două puncte îndepărtate în spațiu, cum ar fi un tunel. „Din Perspectiva matematică O astfel de scurtătură ar fi posibilă, dar nimeni nu a observat o adevărată gaură de vierme ”, explică fizicianul.

Mai mult, o astfel de gaură de vierme ar fi instabilă. De exemplu, dacă o navă spațială ar zbura într-una, s-ar prăbuși instantaneu într-o gaură neagră – un obiect în care materia este ascunsă, care nu va mai fi văzută niciodată. Conexiunea dvs. cu alte locuri din univers va fi deconectată. Modelele anterioare sugerează că singura modalitate de a menține o gaură de vierme deschisă este de a folosi o formă ciudată de materie cu masă negativă sau, cu alte cuvinte, cântărește mai puțin decât nimic și există doar teoretic. Cu toate acestea, Blázquez-Salcedo și colegii Dr. Christian Noll de la Universitatea din Oldenburg și Eugene Rado de la Universitatea din Aveiro din Portugalia au arătat în modelul lor că găurile de vierme pot fi traversate și fără acest material.

Cercetătorii au ales o abordare relativ simplă „cvasiclasică”. Au combinat elemente ale teoriei relativității cu elemente ale teoriei cuantice și electrodinamică clasică. În modelul lor sunt considerați a fi siguri Particule elementare La fel ca electronii și încărcarea lor electrică ca material care trece prin gaura de vierme. K Descrierea matematicăAu ales ecuația Dirac, care este formula care descrie funcția densității probabilității unei particule în funcție de cuantică teorie Relativitatea ca domeniu numit Dirac.

Așa cum au raportat fizicienii în studiul lor, includerea câmpului Dirac în modelul lor permite ca o gaură de vierme să fie traversată de materie, cu condiția ca raportul să fie între Incarcare electrica Și blochează Paraziţi Depășește o anumită limită. În plus față de materie, semnalele – de exemplu, undele electromagnetice – pot traversa tuneluri mici în spațiu-timp. Poate că găurile de vierme microscopice pe care echipa le-a presupus nu ar fi potrivite pentru călătorii interstelare. Mai mult, modelul ar trebui îmbunătățit în continuare pentru a vedea dacă astfel de structuri neobișnuite ar putea exista de fapt. „Credem că găurile de vierme pot exista și într-un model complet”, spune Blázquez-Salcedo.

Furnizat de Universitatea din Oldenburg