Gaură de vierme

Găurile de vierme sunt soluţii teoretice pentru ecuaţii ale teoriei generale a relativităţii, care descrie spaţiul şi timpul.

Au fost pentru prima dată descrise în 1935 de către Albert Einstein şi Nathan Rosen şi de aceea au fost numite iniţial Poduri Einstein-Rosen.

Numele de gaură de vierme provine de la analogia cu un vierme care, în loc să se deplaseze la suprafaţa mărului, se deplasează prin măr. Deci o ia pe o scurtătură numită gaură de vierme.

Baze teoretice

Teoria generală a relativităţii extinde spaţiul euclidian al experienţei umane cu un spaţiu-timp mai general cu o curbură. Cauza acestei curburi este masa obiectelor, sau – ceea ce este echivalentul acesteia în teoria relativităţii – energie. Ecuaţiile teoriei generale a relativităţii ne oferă soluţii care pentru noi pot avea şi proprietăţi neobişnuite. Găurile de vierme sunt construcţii topologice, care „leagă” zone îndepărtate ale universului printr-o „scurtătură”. Sfârşitul unei găuri de vierme îi apare unui observator drept un glob, care îi arată mediul care înconjoară celălalt capăt. Deşi un călător care se deplasează printr-o gaură de vierme nu poate depăşi viteza luminii, totuşi, relativ la punctele de plecare, respectiv de sosire, a avut loc o călătorie la viteză superioară celei a luminii. Deoarece călătorul s-a deplasat dintr-un loc în altul, fără a exista în punctele intermediare dintre ele, asa călătorie satisface definiţiei de teleportare.

Găurile de vierme reprezintă o extensie a soluţiilor pentru ecuaţiile lui Einstein prin găuri negre dincolo de raza Schwarzschild. Existenţa găurilor de vierme ca obiecte fizice este controversată şi reprezintă obiectul cercetării actuale. Faptul că o ecuaţie fizică dispune de anumite soluţii, încă nu înseamnă că aceste soluţii sunt într-adevăr realizabile. Contribuţiile actuale în domeniu provin de la experţi precum Leonard Susskind şi Kip Thorne.

Călătoria în timp

Teoria generală a relativităţii prezice faptul că dacă există găuri de vierme traversabile, ele ar putea permite călătoria în timp. Aceasta ar fi realizată prin a accelera un capăt al găurii de vierme la o viteză foarte mare faţă de celălalt capăt şi a-l aduce înapoi ceva mai târziu; dilatarea temporală din teoria relativităţii restrânse ar rezulta în faptul că acceleratul capăt ar îmbătrâni mai încet decât cel staţionar, aşa cum e văzut el de un observator extern, similar celui din paradoxul gemenilor. Totuşi, timpul curge diferit prin gaura de vierme decât înafara ei, astfel încât ceasuri sincronizate din fiecare capăt al ei vor rămâne sincronizate cu cineva care călătoreşte prin ea, indiferent de cum se mişcă ale ei capete. Aceasta înseamnă că orice intră prin capătul accelerat al găurii de vierme va ieşi prin cel staţionar într-un moment anterior intrării sale.

De exemplu, luăm două ceasornice la cele două capete ale ei, amândouă indicând anul 2000. După ce este pornit într-o excursie la viteze relativiste, capătul accelerat este adus înapoi în aceeaşi regiune cu capătul staţionar, iar ceasornicul capătului accelerat indică anul 2005, iar cel de la capătul staţionar indică anul 2010. Un călător care a intrat prin capătul accelerat va ieşi prin capătul staţionar când ceasornicul de acolo indică anul 2005, în aceeaşi regiune, dar cinci ani în trecut. O astfel de configuraţie a găurii de vierme ar permite liniei de univers a unei particule să formeze o buclă închisă în spaţiu-timp, numită curbă temporală închisă.

Se consideră că nu va fi posibil să se convertească în acest mod o gaură de vierme într-o maşină a timpului; predicţiile sunt făcute în contextul teoriei relativităţii generale, dar această teorie nu ţine seama de efectele cuantice. Unele studii folosind abordarea semiclasică a gravitaţiei pentru a încorpora efectele cuantice în relativitatea generală indică faptul că o buclă de feedback de particule virtuale ar circula prin gaura de vierme cu o intensitate din ce în ce mai mare, distrugând-o înainte ca orice informaţie să poată să fie transportată prin ea, în concordanţă cu ipoteza protecţiei cronologice. Acest fapt a fost pus la îndoială de sugestia că radiaţia s-ar împrăştia după ce călătoreşte prin gaura de vierme, prevenind astfel acumularea infinită. Dezbaterea asupra acestei chestiuni este descrisă de Kip S. Thorne în cartea Black Holes and Time Warps, iar o discuţie mai tehnică poate fi găsită în The quantum physics of chronology protection de Matt Visser. Există şi inelul roman, care este o configuraţie de mai mult de o gaură de vierme. Acest inel pare să permită o buclă temporală închisă cu găuri de vierme stabile atunci când este abordată prin prisma gravitaţiei semiclasice, lipsind totuşi o teorie completă a gravitaţiei cuantice nu este clar dacă abordarea semiclasică este de încredere în această privinţă.

Sursa:www.ro.wikipedia.org
Data:10.Iunie 2011