Sunt găurile de vierme, wormhole, o realitate fizică? Încă nu știm – însă teoreticienii se întrec în a găsi și propune soluții în care s-ar putea călători dintr-o parte în alta a galaxiei folosind aceste efecte ale teoriei relativității generale, dar și o noua teorie despre Univers care ar permite realizarea unor găuri de vierme care să ne permită ăa le străbatem fără riscuri.
Gaura de vierme – wormhole – ar fi o deformare extremă a spațiului și timpului – care ne-ar permite călătorii dintr-o parte în alta a galaxiei și chiar și a Universului, folosind teoria relativității generale a lui Einstein. Este însă posibila realizarea unor astfel de găuri de vierme în care sa intrăm cu o navă spațială și sa ieșim din ele fără să fim în pericol?
Un nou articol publicat recent per arXiv de către doi oameni de știință, Juan Maldacena, de la Institute of Advanced Study Princeton (institutul unde Einstein și-a petrecut ultima parte a vietți) și Alexey Milekhin, de la Princeton University, care are ca titlu „Humanly traversable wormholes” (Găuri negre care pot fi traversate de oameni) arată cum ca ar fi posibilă existența unor găuri negre care să permită călătorii intergalactice.
Care este problema cu aceste găuri de vierme? În primul rănd. pentru a le realiza este nevoie de energie…negativă. Acum, energia negativă ar fi ușor de obținut dacă ar exista particule cu masă negativă – cum însă așa ceva nu există, trebuie găsită o soluție alternativă. O astfel de soluție este permisă de mecanica cuantică – un exemplu fiind efectul Casimir, cel în care o presiune negativă între doua plăci, datorată fluctuațiilor vidului, se generează.
Exista insa si alte modalitati de a genera energie negativa, folosing proprietati speciale ale unor fermioni (particule cu spin semi-intreg) fara masa. Se poate demonstra cum ca particule de acest gen care se misca in cerc pot genera o energie negativa si deci intr-un final da nastere unei gauri de vierme, care sa ramana stabila pentru o perioada de timp. Un pod intre doua puncte din spatiu-timp indepartate intre ele. Daca pentru realziarea energiei negative se folosesc particule cunoscute, cele din Modelul Standard, rezultatul este insa o gaura de vierme cu dimensiuni….microscopice, pe care nimeni nu ar putea sa o traverseze.
Ca sa fie posibile realizarea unor gauri de vierme macroscopice este nevoie de o teorie dincolo de Modelul Standard. Maldacena si Milekhin au folosit in exemplul lor teoria asa-numita Randall-Sundrum, in care spatiul-timpul au 5 dimensiuni si nu doar 4 – cele pe care le cunoastem. Acest model a fost introdus pentru a rezolva o serie de probleme din fizica particulelor, insa folosirea lui ajuta la generarea de gauri de vierme in care se poate intra cu o nava spatiala!
Cine ar calatori in nava spatiala ar ajunge sa zicem dintr-o regiune in alta a galaxiei aflate la o distanta de 10.000 ani lumina intr-o secunda, insa pentru un observator extern, adica cei care nu sunt la bordul navei spatiale, ar fi nevoie de…10.000 de ani! Deci doar pentru cine se afla in nava spatiala calatoria ar dura foarte putin (minunatiile relativitatii generale).
Curajosii care s-ar lansa intr-o astfel de aventura, daca se va reusi vreodata producerea unor gauri de vierme, trebuie insa sa fie atenti – intrucat acceleratiile sunt extreme si chiar si radiatia de microunde de fond in aceasta situatie poate fi periculoasa; ar trebui deci izolata foarte bine nava spatiala.
Evident la ora actuala nu stim daca teoria pe care se bazeaza gaurile negre de care v-am vorbit este o teorie care descrie o lume reala sau dimpotriva nu are nimic de-a face cu Universul in care traim. Este totusi un exercitiu extrem de interesant si daca intr-o buna zi se va gasi modalitatea de a genera o cantitate suficienta de energie negativa va fi poate posibil sa deschidem gauri de vierme si sa calatorim prin Univers la fel cum la ora actuala luam un avion sa mergem dintr-un continent in altul.
Articol scris de Cătălina Oana Curceanu, prim cercetător în domeniul fizicii particulelor elementare şi al fizicii nucleare, Laboratori Nazionali di Frascati, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Roma, Italia) şi colaborator al Scientia.ro