Ulmekirjanduses kasutatakse ussiauke kosmoses pikkade vahemaade läbimiseks. Kas need maagilised sillad on tegelikkuses võimalikud?
Kõigi entusiasmide korral näib inimkonna tulevik kosmoses (siin kosmose all ei tähenda päikesesüsteemi ja isegi mitte galaktikat) hägune. Oleme kotte lihast ja veest, vett on ikka rohkem ja tähed on väga-väga kaugel. Relvastatud kõige optimistlikuma kosmoselennutehnoloogia abil, mis on elu jooksul teise tähe saavutamine, tõenäoliselt ei õnnestu.
Reaalsus ütleb meile, et ka kõige lähedasemad tähed on hoomamatult kaugel ning teekonna jaoks kulub tohutult energiat ja aega. Reaalsus ütleb, et vajame laeva, mis kuidagi suudab ellu jääda sadu või tuhandeid aastaid, mille jooksul sünnivad põlvkonnad ja põlvkonnad astronaute, elavad oma elu ja surevad teel teise tähe juurde.
Teaduskirjandus seevastu kiusab meid arenenud liikumise võrgutavate tehnikatega. Lülitage oma lõimeajam sisse ja jälgige, kuidas tähed mööda lendavad, ning teekond Alpha Centauri poole on nagu kruiis.
Veelgi lihtsam on ussiauku võtta. Maagiline sild, mis ühendab omavahel ruumis ja ajas kahte punkti. Lihtsalt määrake oma sihtkoht, oodake, kuni tähevärav stabiliseerub ja liigub. Liigutage kohta, mis asub pool galaktikat teist eemal.
Oleks tore. Keegi peab kindlasti need ussiaugud leiutama, sillutama - ei, lõikama - meie jaoks teed galaktikatevahelise reisimise vapustavasse uude tulevikku. Kust need ussiaugud tulid ja miks me neid endiselt ei kasuta?
Ussiauk, tuntud ka kui Einsteini-Roseni sild, on teoreetiline meetod ruumi ja aja läbistamiseks, et ruumi kaks punkti saaks omavahel ühendatud. Ja siis liikuge koheselt ühelt teisele.
Reklaamvideo:
Klassikalist näidet ussiaugu demonstratsioonist näidati filmis Interstellar: joonistate paberile kaks punkti, siis voltite paberi kokku ja torgite mõlemad punktid pliiatsiga läbi. Ok, paberil on kõik selge, aga kuidas on lood füüsikaga?
Einstein näitas, et gravitatsioon ei ole jõud, mis meelitab ainet nagu magnetism, vaid pigem painutab kosmoseaega. Kuu arvates liigub see läbi kosmose sirgjooneliselt, kuid järgib tegelikult Maa gravitatsiooni poolt loodud kõverjoonelist rada.
Albert Einstein ja füüsik Nathan Rosen otsustasid, et kosmoseaega on võimalik segi ajada nii tihedalt, et kahel punktil oleks sama füüsiline asukoht. Kui teil seejärel õnnestub kogu asi stabiliseerida, saate ruumi-aja kaks piirkonda hoolikalt eraldada nii, et need asuvad samas kohas, kuid üksteisest ükskõik millisel kaugusel.
Sukelduge ussiauku ühel küljel asuvasse gravitatsioonikaevu ja leidke end koheselt teiselt poolt. Miljonid või miljardid valgusaastad eemal. Ja kuigi ussiauke on teoreetiliselt täiesti võimalik luua sellest, mida me praegu teame, on see peaaegu võimatu.
Esimene suurem probleem on see, et ussiaugud on vastavalt üldrelatiivsusele läbimatud. Mõelge sellele: füüsika, mis neid asju ennustab, ei luba neid transpordiliigina kasutada. See on tugev argument nende vastu.
Teiseks, isegi kui ussiauke on võimalik luua, on need täiesti ebastabiilsed ja varisevad kohe pärast moodustumist. Kui proovite kõndida ühel viisil, võite hõlpsalt musta auku sattuda.
Kolmandaks, isegi kui need on läbitavad ja stabiilsed, võib mis tahes materjali katse - isegi valguse footonid - neid läbi viia, kokkuvarisemise.
Siiski on lootuse pilguheit, kuna füüsikud pole veel täielikult välja mõelnud, kuidas gravitatsiooni ja kvantmehaanikat ühendada.
See tähendab, et universum ise saab peita ussiaukude kohta fakte, millest me veel aru ei saa. On olemas võimalus, et need tekkisid looduslikult Suure Paugu osana, kui kogu universumi kosmoseaeg oli takerdunud ainsusesse.
Astronoomid soovitasid kosmoses otsida augusid, jälgides, kuidas nende raskusjõud moonutab nende taga olevate tähtede valgust. Kuid siiani pole midagi leitud.
Samuti on võimalus, et ussiaugud ilmuvad loomulikult, nagu meie teadaolevad virtuaalsed osakesed. Ainult nad on Plancki skaalal eriti väikesed. Teil on vaja väikest kosmoselaeva.
Ussiaukude üks põnevamaid tagajärgi on see, et neid saab kasutada ajas rändamiseks.
Nii see töötab. Esiteks looge laborisse ussiauk. Seejärel võtke ussiauku üks ots, asetage see kosmoselaevale ja lendage kerge kiirusega lähedale, nii et aja dilateerimise efekt toimiks.
Inimeste jaoks kulub kosmoselaevale vaid mõni aasta, Maa peal aga sadu või isegi tuhandeid aastaid. Kui suudate ussiaugu stabiilsena, avatud ja kõnditavana hoida, oleks väga huvitav sellest läbi sõita.
Ühes suunas kõndides ei kata te mitte ainult ussiaukude vahelist kaugust, vaid reisite ka ühest ajast teise. Pealegi peaks see töötama mõlemas suunas, edasi-tagasi. Mõned füüsikud, nagu Leonard Susskind, arvavad, et see ei toimi, kuna see rikub füüsika kahte põhiprintsiipi: kohaliku energia säilitamine ja energia-aja määramatuse põhimõte.
Kahjuks näib, et ussiaugud peaksid ulmesse jääma lähitulevikus ja võib-olla igaveseks. Isegi kui avaneb võimalus ussiaugu loomiseks, tuleb seda hoida stabiilsena ja avatuna ning kuidas ära hoida selles oleva asja varisemist. Kui me selle saavutuse kunagi siiski saavutame, laheneb kosmoses reisimise küsimus.
