Hvis ormehuller lurer i vores univers, er det sådan, vi kunne finde dem

(KTSDesign/Science Photo Library/Getty Images)

Albert Einsteins almen relativitetsteori dybt ændret vores tænkning om grundlæggende begreber i fysik, såsom rum og tid. Men det efterlod os også nogle dybe mysterier.

Den ene var sorte huller , som kun var utvetydigt opdaget gennem de seneste år. En anden var 'ormehuller' – broer, der forbinder forskellige punkter i rumtiden, og som i teorien giver genveje for rumrejsende.

Ormehuller er stadig i fantasiens rige. Men nogle videnskabsmænd tror, ​​at vi også snart vil være i stand til at finde dem. I løbet af de sidste par måneder har flere nye undersøgelser foreslået spændende veje frem.



Sorte huller og ormehuller er specielle typer af løsninger på Einsteins ligninger , der opstår, når rumtidens struktur bøjes kraftigt af tyngdekraften. For eksempel, når stof er ekstremt tæt, kan rumtidens stof blive så buet, at ikke engang lys kan slippe ud. Dette er en sort hul .

Da teorien tillader rumtidens stof at blive strækket og bøjet, kan man forestille sig alle mulige mulige konfigurationer.

I 1935, Einstein og fysiker Nathan Rosen beskrevet hvordan to ark rumtid kan sættes sammen og skabe en bro mellem to universer. Dette er en slags ormehul – og siden har man forestillet sig mange andre.

Nogle ormehuller kan være 'gennemsejlige', hvilket betyder, at mennesker kan rejse gennem dem. Til det skal de dog være tilstrækkeligt store og holdes åbne mod tyngdekraften, som forsøger at lukke dem. At presse rumtiden udad på denne måde ville kræve enorme mængder 'negativ energi'.

Lyder det som sci-fi? Vi ved, at negativ energi eksisterer, små mængder har allerede været produceret i laboratoriet . Vi kender også den negative energi er bag universets accelereret ekspansion.

Så naturen kan have fundet en måde at lave ormehuller på.

Finder ormehuller på himlen

Hvordan kan vi nogensinde bevise, at der findes ormehuller? I et nyt blad, offentliggjort i Månedlige meddelelser fra Royal Society , russiske astronomer foreslår, at de kan eksistere i centrum af nogle meget lyse galakser, og foreslår nogle observationer for at finde dem.

Dette er baseret på, hvad der ville ske, hvis stof, der kom ud af den ene side af ormehullet, kolliderede med stof, der faldt i. Beregningerne viser, at styrtet ville resultere i en spektakulær visning af gammastråler, som vi kunne forsøge at observere med teleskoper.

Denne stråling kunne være nøglen til at skelne mellem et ormehul og et sort hul, som tidligere blev antaget at være umuligt at skelne udefra. Men sorte huller skulle producere færre gammastråler og udsende dem i en stråle, mens stråling produceret via et ormehul ville være begrænset til en kæmpe kugle.

Selvom den form for ormehul, der tages i betragtning i denne undersøgelse, kan krydses, ville det ikke være en behagelig tur. Fordi det ville være så tæt på midten af ​​en aktiv galakse, ville de høje temperaturer brænde alt til en sprød.

Men dette ville ikke være tilfældet for alle ormehuller, såsom dem længere fra det galaktiske centrum.

Tanken om, at galakser kan rumme ormehuller i deres centre, er ikke ny. Tag sagen om det supermassive sorte hul i hjertet af Mælkevejen. Dette blev opdaget ved omhyggeligt at spore stjernernes kredsløb nær det sorte hul, en stor bedrift, som blev tildelt Nobelprisen i fysik i 2020 .

Men et nyligt papir har foreslået denne tyngdekraft kan i stedet være forårsaget af et ormehul .

I modsætning til et sort hul kan et ormehul 'lække' noget tyngdekraft fra genstandene på den anden side. Denne uhyggelige gravitationshandling ville tilføje et lille spark til stjernernes bevægelser nær det galaktiske centrum. Ifølge denne undersøgelse skulle den specifikke effekt være målbar i observationer i den nærmeste fremtid, når først vores instrumenters følsomhed bliver en lille smule mere avanceret.

Tilfældigvis har endnu en nylig undersøgelse rapporteret opdagelsen af ​​nogle 'ulige radiocirkler' på himlen . Disse cirkler er mærkelige, fordi de er enorme og alligevel ikke forbundet med noget synligt objekt. For nu trodser de enhver konventionel forklaring, så ormehuller er blevet fremført som en mulig årsag.

En dåse orme

Ormehuller holder et stærkt greb om vores kollektive fantasi. På en måde er de en dejlig form for eskapisme. I modsætning til sorte huller, som er lidt skræmmende, da de fanger alt, hvad der begiver sig ind i, kan ormehuller tillade os at rejse til fjerne steder hurtigere end lysets hastighed.

Det kan de faktisk endda være tidsmaskiner , hvilket giver en måde at rejse baglæns på - som foreslået af den sene Stephen Hawking i sin sidste bog.

Der dukker også ormehuller op i kvantefysik , som styrer atomernes og partiklernes verden. Ifølge kvantemekanikken kan partikler springe ud af det tomme rum, for blot at forsvinde et øjeblik senere.

Dette er set i utallige eksperimenter. Og hvis der kan skabes partikler, hvorfor så ikke ormehuller?

Fysikere mener, at ormehuller kan være dannet i det tidlige univers fra et skum af kvantepartikler, der popper ind og ud af eksistensen. Nogle af disse 'urormehuller' findes muligvis stadig i dag.

Nylige eksperimenter med 'kvanteteleportation' – en 'ulegemelig' overførsel af kvanteinformation fra et sted til et andet – har vist sig at fungere på en uhyggelig måde som to sorte huller forbundet gennem et ormehul .

Disse eksperimenter ser ud til at løse 'kvanteinformationsparadokset', som antyder, at fysisk information permanent kan forsvinde i et sort hul. Men de afslører også en dyb forbindelse mellem de notorisk uforenelige teorier om kvantefysik og tyngdekraft – hvor ormehuller er relevante for begge – som kan være medvirkende til konstruktionen af ​​en 'teori om alt' .

Det faktum, at ormehuller spiller en rolle i disse fascinerende udviklinger, vil næppe gå ubemærket hen. Vi har måske ikke set dem, men de kunne bestemt være derude. De kan endda hjælpe os med at forstå nogle af de dybeste kosmiske mysterier, som f.eks om vores univers er det eneste .

Andrea Font , lektor i astrofysik, Liverpool John Moores Universitet .

Denne artikel er genudgivet fra Samtalen under en Creative Commons-licens. Læs original artikel .

Populære Kategorier: Fysik , Samfund , Sundhed , Forklarer , Ukategoriseret , Mennesker , Natur , Mening , Tech , Plads ,

Om Os

Offentliggørelse Af Uafhængige, Beviste Fakta Om Rapporter Om Sundhed, Rum, Natur, Teknologi Og Miljøet.