HVAD ER ORMEHULLER?

Send

I science fiction er ormehuller en metode, der ofte bruges til at rejse store afstande over rummet. Er disse magiske broer virkelig mulige?

Med al min begejstring for menneskehedens fremtid i rummet er der et blændende problem. Selv med de mest optimistiske rumfartsteknologier, vi kan forestille os, kommer vi aldrig til at nå en anden stjerne i en menneskelig levetid.

Virkeligheden fortæller os, at selv de mest nærliggende stjerner er uforståeligt langt væk og ville kræve enorme mængder energi eller tid for at tage turen. Virkeligheden siger, at vi har brug for et skib, der på en eller anden måde kan vare i hundreder eller tusinder af år, mens generation efter generation af astronauter er født, lever deres liv og dør i transit til en anden stjerne.

Science fiction, på den anden side, slår os med dets forfølgende metoder til avanceret fremdrift. Skru op op i kædetrækket og se, at stjernerne streber forbi os, så du rejser til Alpha Centauri så hurtigt som et lystfart.

Ved du hvad der er endnu lettere? Et ormehul; en magisk gateway, der forbinder to punkter i rum og tid med hinanden. Justér chevronerne for at ringe ind på din destination, vent på, at stargate stabiliseres og derefter bare gå ... gå! til din destination en halv galakse væk.

Ja, det ville være rart. Nogen skulle virkelig komme rundt for at opfinde disse ormehuller og indlede en dristig ny fremtid med intergalaktisk speedwalking. Hvad er ormehul, nøjagtigt, og hvor hurtigt indtil jeg kommer til at bruge en?

Et ormehul, også kendt som en Einstein-Rosen-bro, er en teoretisk metode til at folde plads og tid, så du kunne forbinde to steder i rummet sammen. Du kan derefter rejse øjeblikkeligt fra et sted til et andet.

Vi bruger den klassiske demonstration fra filmen Interstellar, hvor du tegner en linje fra to punkter på et stykke papir og derefter folder papiret over og jabber din blyant igennem for at forkorte rejsen. Det fungerer godt på papiret, men er dette faktisk fysik?

Som Einstein lærte os, er tyngdekraften ikke en kraft, der trækker stof som magnetisme, det er faktisk en krumning af rumtiden. Månen tror, at den bare følger en lige linje gennem rummet, men følger faktisk den snoede sti, der er skabt af jordens tyngdekraft.

Og således kunne du ifølge Einstein og fysiker Nathan Rosen flokke rumtiden så tæt, at to punkter deler den samme fysiske placering. Hvis du så kunne holde det hele stabilt, kunne du omhyggeligt adskille de to regioner i rumtiden, så de stadig er det samme sted, men adskilt med hvilken afstand du vil.

Klatre ned på gravitationsbrønden på den ene side af ormhullet, og vises derefter øjeblikkeligt på det andet sted. Millioner eller milliarder lysår væk. Mens ormehuller teoretisk er muligt at skabe, er de praktisk talt umulige ud fra det, vi i øjeblikket forstår.

Det første store problem er, at ormehuller ikke kan køres i henhold til generel relativitet. Så husk dette; den fysik, der forudsiger disse ting, forbyder dem at blive brugt som transportmetode. Det er en ret alvorlig strejke mod dem.

For det andet, selvom ormehuller kan oprettes, ville de være helt ustabile og kollapse øjeblikkeligt efter deres dannelse. Hvis du prøvede at gå i den ene ende, kunne du lige så godt gå ind i et sort hul.

For det tredje, selvom de er gennemkrydselige og kan holdes stabile, i det øjeblik ethvert materiale forsøgt at passere gennem - selv fotoner af lys - der ville få dem til at kollapse.

Der er dog et glimt af håb, fordi fysikere stadig ikke har fundet ud af, hvordan man skal forene tyngdekraft og kvantemekanik.

Dette betyder, at universet selv kan vide ting om ormehuller, som vi endnu ikke forstår. Det er muligt, at de blev skabt naturligt som en del af Big Bang, da rumuniverset for hele universet var sammenfiltret i en entydighed.

Astronomer har faktisk foreslået at søge efter ormehuller i rummet ved at se efter, hvordan deres tyngdekraft forvrænger lyset fra stjernerne bag dem. Ingen er dukket op endnu.

En mulighed er, at ormehuller forekommer naturligt som de virtuelle partikler, som vi ved, at der findes. Undtagen disse ville være uforståeligt små i Planck-skalaen. Du har brug for et mindre rumfartøj.

En af de mest fascinerende konsekvenser af ormehuller er, at de kunne give dig mulighed for at rejse i tide.

Sådan fungerer det. Opret først et ormehul i laboratoriet. Tag derefter den ene ende af ormhullet, anbring det på et rumfartøj og flyv væk med en betydelig procentdel af lysets hastighed, så tidsudvidelsen træder i kraft.

For menneskerne i rumfartøjet vil der kun have forekommet et par år, mens det kunne have været hundreder eller endda tusinder for folkene tilbage på Jorden. Hvis du antager, at du kunne holde ormehullet stabilt, åbent og gennemkørbart, så ville det være interessant at rejse gennem det.

Hvis du passerede i en retning, flyttede du ikke kun afstanden mellem ormehullerne, men du vil også blive transporteret til det tidspunkt, som ormhulet oplever. Gå en retning, og du bevæger dig fremad i tiden, gå den anden vej: baglæns i tiden.

Nogle fysikere, som Leonard Susskind, mener, at dette ikke ville fungere, fordi dette ville være i strid med to af fysikens mest grundlæggende principper: lokal energibesparelse og energitid-usikkerhedsprincippet.

Desværre ser det virkelig ud til, at ormehuller bliver nødt til at forblive inden for science fiction i en overskuelig fremtid og måske for evigt. Selv hvis det er muligt at skabe ormehuller, så har du holde dem stabile og åbne, og så er du nødt til at finde ud af, hvordan du tillader materie i dem uden at kollapse. Hvis vi stadig kunne finde ud af det, ville det virkelig gøre rumrejsen meget praktisk.

Hvis du kunne oprette to ender af et ormehul til hvor som helst i universet, hvor ville de da være? Fortæl os dine ideer i kommentarerne herunder.