Suroosh Sanei چهارشنبه 11 مرداد 1396 11:46 ق.ظ نظرات ()

کرم چاله یک گذرگاه فرضی در فضا زمان است که میتواند میانبرهایی برای سفرهای طولانی در سرتاسر کیهان ایجاد کند. وجود کرم چاله‌ها برای اولین بار در نظریه نسبیت عام انیشتین پیش بینی شد. کرم چاله تا به اینجا خیلی مفید بنظر می‌رسد اما مراقب باشید؛ احتمال خطر فروپاشی ناگهانی، تشعشعات با انرژی بالا و تماس‌های خطرناک با ماده نامتعارف وجود دارد.

این مدلسازی از فضا زمان تاشده نشان می‌دهد که چطور پل یک کرم چاله میتواند با دست کم دو دهانه و یک گلوگاه که آنها را بهم وصل می‌کند، شکل بگیرد
این مدلسازی از فضا زمان تاشده نشان می‌دهد که چطور پل یک کرم چاله میتواند با دست کم دو دهانه و یک گلوگاه که آنها را بهم وصل می‌کند، شکل بگیرد

تئوری کرم چاله

آلبرت انیشتین و ناتان روزن در سال 1935 با استفاده از نظریه نسبیت عام وجود پل‌هایی در فضا زمان را پیشنهاد کردند. این مسیرها که پل انیشتین – روزن یا کرم چاله نام دارند، دو نقطه مختلف در فضا زمان را بهم وصل می‌کنند و بصورت فرضی یک میانبر ایجاد می‌کند که زمان و طول سفرهای فضایی را کاهش می‌دهد.

کرم چاله‌ها دو دهانه دارند که یک گلوگاه آن دو را بهم وصل می‌کند. دهانه‌ها به احتمال زیاد کروی شکل هستند و گلوگاه هم یک کشش مستقیم است. البته گلوگاه می‌تواند کمی‌موج پیدا کند و مسیر میانبری که ایجاد می‌کند طولانی تر از مسیر متعارف و مستقیم باشد. نظریه نسبیت عام انیشتین وجود کرم چاله‌ها را از نظر علم ریاضیات پیش بینی کرده است اما تا به امروز هیچ کرم چاله ای مشاهده نشده است. کرم چاله ای که جرم منفی دارد را می‌توان با تاثیر گرانشی آن روی نوری که از آنها عبور می‌کند، تشخیص داد و مکان یابی کرد.

اثبات وجود کرم چاله‌ها با استفاده از نظریه نسبیت عام انیشتین از این طریق ممکن است که دهانه کرم چاله در واقع یک سیاهچاله است. با این حال، سیاهچاله ای که بطور طبیعی ایجاد شده باشد با فروپاشی یک ستاره در حال مرگ شکل گرفته است و بخودی خود یک کرم چاله نمی‌سازد.

سفر در کرم چاله

داستان‌های علمی‌تخیلی پر از قصه‌هایی درباره سفر در دورن کرم چاله‌ها هستند. اما واقعیت این است که چنین سفری خیلی دشوارتر از چیزی است که در داستان‌های علمی‌تخیلی به تصویر کشیده می‌شود. این دشواری‌ها ارتباط چندانی با ناتوانی ما در شناسایی محل کرم چاله‌ها ندارد.

اولین مشکلی که پیش روی این سفر هیجان انگیز قرار دارد، اندازه کرم چاله‌هاست. پیش بینی می‌شود اندازه کرم چاله‌های اولیه در سطح میکروسکوپی و حدود 10 تا 33 سانتیمتر بوده است. با این حال با گسترش و بزرگتر شدن جهان، این احتمال وجود دارد که برخی از کرم چاله‌ها کشیده شده باشند و اندازه آنها بزرگتر شده باشد.

مشکل دوم ناشی از ثبات است. پیش بینی انیشتین و روزن از کرم چاله‌ها نشان می‌دهد که این کرم چاله‌ها بدرد چنین سفرهایی نمی‌خورند چون خیلی زود نابود می‌شوند. اما تحقیقات جدیدتر نشان داده است که یک کرم چاله حاوی یک ماده نامتعارف است که میتواند برای مدت زمان بیشتری باز و بدون تغییر باقی بماند .

ماده نامتعارف – که نباید ان را با ماده تاریک یا ضد ماده اشتباه گرفت – حاوی انرژی منفی و فشار منفی بسیار زیادی است. چنین ماده ای تنها در رفتار حالات خلاء به عنوان بخشی از نظریه میدان کوانتومی‌مشاهده می‌شود.

اگر یک کرم چاله به اندازه کافی ماده نامتعارف داشته باشد – چه بصورت طبیعی ایجاد شده باشد و چه بصورت مصنوعی – می‌توان از آن به عنوان روشی برای ارسال اطلاعات یا سفر در فضا استفاده کرد.

کرم چاله‌ها نه تنها دو منطقه جداگانه در کیهان را بهم وصل می‌کنند، بلکه می‌توانند دو دنیای مختلف را هم به یکدیگر وصل کنند. برخی از دانشمندان بر این باروند اگر یکی از دهانه‌های کرم چاله را با روش خاصی حرکت بدهیم، سفر در زمان ممکن می‌شود. با این حال استیون هاوکینگ معتقد است تصور چنین کاربردی برای کرم چاله‌ها غیر ممکن است.

اگر چه افزودن ماده نامتعارف به یک کرم چاله میتواند آن را بقدری ثابت کند که انسان بتواند درون آن سفر کند اما هنوز این احتمال وجود دارد که افزودن ماده متعارف می‌تواند برای بی ثبات کردن این دروازه سفر در زمان کافی باشد.

حتی اگر بتوانیم محل کرم چاله‌ها در فضا را شناسایی کنیم، تکنولوژی‌های امروزی برای بزرگ کردن یا ثابت کردن آنها کافی نیستند. با این حال دانشمندان دست از تلاش برای تقویت مفهوم سفر در زمان با کمک کرم چاله‌ها بر نمی‌دارند؛ به این امید که روزی تکنولوژی کافی برای شناسایی کرم چاله‌ها و ایجاد تغییر در آنها بدست بیاید.