Perseguindo Buracos de minhoca: A Caçada Túneis no Espaço-tempo

Ciência - Tecnologia

Literatura de ficção científica está cheia de histórias em que os túneis no espaço-tempo - conhecidas como buracos de minhoca - são usados ​​para viajar no tempo. Quanto fato está dentro da ficção? A resposta é, mais do que você imagina. Os cientistas estão a estudar formas de usar buracos de minhoca traversable (se existirem) para viajar mais rápido do que a velocidade da luz - e até mesmo viajar através do próprio tempo.

"Um buraco de minhoca traversable é um túnel hiperespaço, também chamado de garganta, que liga juntos duas regiões remotamente distantes dentro do nosso universo, ou dois universos diferentes - se existem outros universos - ou dois períodos distintos no tempo, como em viagem no tempo, ou dimensões diferentes do espaço ", o físico Eric Davis disse espaço. COM por e-mail.

Davis é especializada na área do espaço-tempo como membro da Fundação Tau Zero, onde ele usa equações da teoria geral da relatividade de Einstein para pensar sobre possíveis (ou impossível) projetos para buracos de minhoca traversable, unidades de urdidura e máquinas do tempo.

Construindo um buraco de minhoca

Wormholes foram propostas pela primeira vez em 1916 pelo matemático Ludwig Flamm, que estava brincando ao redor com as equações da teoria da relatividade geral de Einstein que descrevem como a gravidade pode curva o espaço-tempo, que remete para o tecido da realidade física. Enquanto esses túneis através do espaço-tempo são uma possibilidade teórica fascinante, de acordo com o físico Kip Thorne, professor emérito no Instituto de Tecnologia da Califórnia, os cientistas ainda não chegar a uma forma acordada que buracos de minhoca poderiam formar na natureza, e não buracos de minhoca, nunca havia sido detectado.

Thorne e alguns de seus colegas também mostraram que, mesmo se um buraco de minhoca apareceu, seria provável colapso antes de um objeto (ou pessoa) poderia passar por ele. Para manter o buraco de minhoca aberto o tempo suficiente para atravessar isso exigiria algum tipo de andaimes, mas a matéria normal não iria levantar-se para o trabalho - ". Material exótico" que exigiria uma

"A energia escura é uma forma de ocorrência natural matéria exótica cuja pressão negativa produz a força gravitacional repulsivo que empurra o espaço dentro de nosso universo exterior, produzindo, assim, a expansão inflacionária do universo", disse Davis.

Junto com a energia escura, os cientistas também sabem de um material exótico chamado matéria escura, que é cinco vezes mais prevalente no universo do que a matéria regular. Até à data, os cientistas foram incapazes de detectar directamente, quer a matéria escura e energia escura, muito sobre eles ainda é desconhecida. Os cientistas podem aprender sobre essas matérias, no entanto, ao examinar o efeito que têm sobre o espaço ao seu redor.

De acordo com Ali Övgün of Eastern University Mediterrâneo, em Chipre, é possível que buracos de minhoca poderiam formar, onde a matéria escura está presente, e, assim que eles poderiam existir nas regiões exteriores da Via Láctea, onde a matéria escura se encontra, bem como em outras galáxias. Övgün está trabalhando para provar que os buracos de minhoca poderia existir em regiões densas com a matéria escura. Ele e seus colegas executar simulações que mostram que buracos de minhoca em regiões densas de matéria escura encontrados em halos galácticos iria satisfazer os requisitos físicos cientistas pensam que os túneis necessitam.

"Mas é apenas a prova matemática", disse Övgün. "Espero que um dia será possível também encontrar evidência experimental direta."

Então, o que acontece a uma pessoa ou instrumento viajando através de um wormhole?

"Nada! A geometria do espaço-tempo de buracos de minhoca traversable exige que não haja forças desagradável, intoleráveis ​​gravitacionais de maré que atuam sobre a nave espacial ou seus passageiros enquanto eles se movem através do túnel buraco de minhoca", disse Davis. "Eles vão para a garganta em seu local de saída perto da Terra e se desviado através do túnel para emergir do outro lado perto da estrela destino."

Porque estes túneis teóricas cortar através do espaço-tempo, eles permitem que os viajantes para alcançar velocidades que aparecem para um observador externo para ser mais rápido do que a luz (FTL). No entanto, a partir de pontos de vista dos viajantes, eles nunca realmente superar a velocidade da luz - que seria apenas parece que o caminho para os observadores externos, pois os viajantes estaria tomando uma rota que é mais curta do que teriam tomado através do espaço comum.

Antes de os cientistas poderiam usar buracos de minhoca, que primeiro teria que encontrá-los. Até à data, buracos negros não foram descobertos. No entanto, se elas existem, a localização de um túnel através do espaço-tempo pode não ser tão difícil quanto parece.

"Como ele é visualizado no filme" Interstellar ", no futuro, haverá algumas experiências para observar [buracos de minhoca] indiretamente", disse Övgün.

Com base em certas teorias wormhole, ele comparou olhando através de um buraco de minhoca para vislumbre de Alice através do espelho, no romance de mesmo nome de Lewis Carroll. A região do espaço na extremidade do túnel deve estar para fora da área em torno da entrada graças a distorções que seria semelhante ao reflexo em espelhos curvos. Outra indicação pode ser a forma como a luz é concentrada como ele se move através do túnel buraco de minhoca, assim como o vento sopra através de um túnel física.

Davis refere-se ao que é visto no final, perto de um buraco de minhoca como um "arco-íris efeito corrosivo." Tais efeitos podem ser vistos à distância.

"Os astrônomos estavam planejando usar telescópios para caçar esses cáusticos do arco-íris como um sinal de uma ocorrência natural, ou mesmo um, wormhole traversable alien-feito", disse Davis. "Eu nunca ouvi falar se esse projeto saiu do papel."

Pin It Imagem de um artista de uma nave espacial hipotética que poderia ser usado para viajar através de um buraco de minhoca Crédito: NASA

Viajando através do tempo

Como parte de seu estudo de buracos de minhoca, Thorne também propôs um experimento mental em que um buraco de minhoca poderia ser usado como uma máquina do tempo. Experiências de pensamento sobre a viagem no tempo, muitas vezes correr em paradoxos. Talvez o mais famoso deles é o paradoxo do avô: Se um explorador voltou no tempo e matou seu avô, essa pessoa não pode nascer, e nunca teria ido para trás no tempo em primeiro lugar. Isso parece sugerir que o tempo para trás viagens é impossível, mas de acordo com Davis, o trabalho de Thorne abriu uma nova avenida para que os cientistas explorar.

"Uma indústria inteira da física teórica nasceu depois disso, o que levou ao desenvolvimento de outras técnicas de espaço-tempo que podem produzir causal, máquinas do tempo nonparadox", disse Davis.

Mas, embora usando buracos de minhoca para a viagem no tempo pode agradar aos fãs de ficção (e aqueles que gostaria de mudar o seu passado), Davis disse teorias atuais mostram que para fazer uma máquina do tempo buraco de minhoca, uma ou ambas as extremidades do túnel teria de ser acelerou para velocidades próximas da velocidade da luz.

"Seria extremamente difícil construir uma máquina do tempo buraco de minhoca", disse Davis. "É relativamente muito mais simples de usar buracos de minhoca para FTL interestelar viagem entre as estrelas."

Outros físicos têm sugerido que o uso de um buraco de minhoca para viajar através do tempo poderia causar um acúmulo enorme de energia que destruiria o túnel antes que ele pudesse ser utilizado como uma máquina do tempo - um processo conhecido como quantum de volta reação. No entanto, ainda é divertido de sonhar com o potencial.

"Pense em todas as possibilidades de que as pessoas poderiam fazer e as descobertas que poderiam fazer se eles poderiam viajar através do tempo", disse Davis. "Suas aventuras seria muito interessante, para dizer o mínimo."

English language Chasing Wormholes: The Hunt for Tunnels in Space-Time LivesScience