Können Wurmlöcher existieren? Höchstwahrscheinlich nicht
Wurmloch. Intergalaktische Fähigkeiten ebnen den Weg. Ein Tunnel durch die Raumzeit, der es mutigen Reisenden ermöglicht, zwischen Sternensystemen zu fahren, ohne sich der Lichtgeschwindigkeit zu nähern.Wurmlöcher sind das Arbeitstier interstellarer Science-Fiction-Zivilisationen in Büchern und Filmen, da sie das lästige Problem eines Kunstwerks lösen: "Wenn Sie sich an die Physik halten, sind 99,999999% unserer Geschichte so interessant wie das Beobachten schlafender Menschen."Aber kann das gemacht werden? Wirklich zusammenbrechen und Raum-Zeit biegen, einen bequemen Tunnel schaffen und all unsere galaktischen Träume verwirklichen?Kurzum: unwahrscheinlich.Lesen Sie mehr: unter dem Schnitt.Vorsicht vor dem weißen Loch
Das Konzept der Wurmlöcher entstand, als der Physiker Ludwig Flamm und später Albert Einstein und Nathan Rosen erkannten, dass schwarze Löcher "gedehnt" werden können. Wenn wir anfangen, fantastisch komplexe Gleichungen der allgemeinen Relativitätstheorie zu lösen, dann sagt der Mechanismus, der die Existenz von Schwarzen Löchern vorhersagt, auch ein Phänomen wie Weiße Löcher voraus. Das weiße Loch handelt von dem, was Sie sich vorstellen. Wenn der Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs einen Raumbereich markiert, aus dem es unmöglich ist zu entkommen, nachdem er hineingekommen ist, ist es unmöglich, über den Horizont eines Weißen Lochs hinauszufallen, obwohl alles, was sich darin befindet, entkommen kann.Dieselben mathematischen Berechnungen geben einen kleinen Preis: Alle Schwarzen Löcher verbinden sich auf natürliche Weise durch Singularitäten mit Weißen Löchern und bilden einen räumlichen Tunnel. Hurra, Wurmlöcher, und hier sind wir!Oder nicht. Wir haben Berge von Beweisen für die Existenz von Schwarzen Löchern, aber Weiße Löcher bleiben eine mathematische Fantasie. Es sind uns keine Prozesse im Universum bekannt, die sie formen würden, und selbst wenn sie auftreten würden, würde ihre natürliche Instabilität sie schnell zerstören. Ja, der Mechanismus des Auftretens von Schwarzen Löchern - der Zusammenbruch massereicher Sterne - verhindert übrigens automatisch das Auftreten von symbiotischen Weißen Löchern.Und selbst wenn sie sich bilden würden (und sie sich nicht bilden), würde die extreme Schwerkraft der gegenseitigen Singularitäten dazu führen, dass sich der Wurmlochtunnel sofort ausdehnt und schneller bricht, als irgendetwas durch ihn hindurchgehen könnte.Tod in einem schwarzen Loch
Aber Sie werden niemandem verbieten, das lustige Spiel „Was wäre wenn“ zu spielen. Was ist, wenn sich weiße Löcher auf natürliche Weise bilden oder entstehen können? Was ist, wenn sie stabilisiert werden können? Was ist, wenn Sie die Singularität eines weißen Lochs mit der Singularität eines schwarzen Lochs verbinden und ein Wurmloch erstellen können? Was wäre wenn? Was wäre wenn? Was wäre wenn?Erstens wäre es ekelhaft, durch ein solches Wurmloch zu reisen. Der Eingang zum Wurmloch - der "Hals" - befindet sich innerhalb des Ereignishorizonts des Schwarzen Lochs.Und das ist das Problem.Die Definition des Ereignishorizonts - seiner kosmischen Bedeutung der Existenz - besteht darin, dass Sie, nachdem Sie ihn bestanden haben, nicht mehr ausgehen werden. Auf keinen Fall. Es spielt keine Rolle, ob sich im Inneren ein Tunnel befindet - Sie werden ihn nicht verlassen. Innerhalb des Ereignishorizonts des Schwarzen Lochs gibt es eine Richtung: die Stadt Singularsk, ein Ort unendlicher Dichte, der alles in der Welt der Schwerkraft überwältigt.Angenommen, Sie haben ein Loch betreten. Sie beobachten, wie Licht aus einem anderen Teil des Universums durchbricht. Wenn sich Ihnen jemand anschließt, können Sie ihn treffen und eine Tasse Tee trinken. Und stirb - ein schrecklicher Tod - eile der Singularität entgegen.Natürlich nicht
Gibt es eine Möglichkeit, ein funktionierendes Wurmloch anstelle eines schrecklichen Portals zur unvermeidlichen Zerstörung zu schaffen? Überraschenderweise gibt es. Nun, kein 100% definitives "Ja" für "einen normalen Teil unseres Universums". Eher ja, "wenn wir so tun als ob".Zwei wichtige Hindernisse müssen überwunden werden, um ein passierbares Wurmloch zu schaffen. Erstens muss der Eingang zum Wurmloch außerhalb des Ereignishorizonts liegen. Auf diese Weise können Sie das Wurmloch betreten und durch es zu Ihrem Ziel fliegen, ohne befürchten zu müssen, auf eine Singularität zu stoßen.Zweitens muss der Tunnel stabil und stark sein. Er muss der extremen Schwerkraft der Singularitäten widerstehen und dem Brechen widerstehen, wenn etwas über ihn fliegt.Und es gibt Material, das beide Probleme löst. Aber er hat seine eigene Schwierigkeit: negative Masse.Das war's, Masse, nur negativ. Ein Ring aus Material mit negativer Masse kann verwendet werden, um ein funktionierendes und nützliches Wurmloch zu erzeugen. Da die exotische Natur der negativen Masse die Raumzeit auf besondere Weise verzerrt, bläst sie den Eingang zum Wurmloch über die Grenzen des Ereignishorizonts hinaus auf und stabilisiert den Hals des Wurmlochs. Dies ist nicht sehr intuitiv, aber die mathematischen Berechnungen sind korrekt.Aber kann eine solche Substanz existieren? Wir haben ein beträchtliches Stück des Universums erkannt und die negativen Massen bisher nicht gesehen. Wenn es existieren würde, hätte es sehr seltsame Eigenschaften. Wenn Sie beispielsweise nach den Newtonschen Gesetzen einige Minuspunkte hinzufügen, stellt sich heraus, dass ein Teilchen mit negativer Masse ein Teilchen mit positiver Masse drückt und ein Teilchen mit positiver Masse ein Teilchen mit negativer Masse anzieht. Wenn Sie zwei Teilchen mit entgegengesetzten Massen nebeneinander platzieren, beginnen sie plötzlich in eine Richtung zu beschleunigen und fliegen zusammen ins Unendliche. Ein solches Verhalten muss anscheinend gegen ein Gesetz des Universums verstoßen.Was ist mit dem Casimir-Effekt, der seltsamen und überraschenden Anziehungskraft zweier Metallplatten aufgrund von Vakuumenergie? Es wird oft als Beispiel angeführt, da sich das Universum unangemessen verhält und als möglicher Weg zur negativen Masse. Die Casimir-Kraft ist jedoch durch lokalen Unterdruck und nicht durch eine negative Masse gekennzeichnet. Natürlich wissen wir nicht alles über die Quantengravitation und die Natur der Raumzeit in extrem kleinen Maßstäben. Kann die fortgeschrittene Zivilisation den Weg zur negativen Masse öffnen und die Schwerkraft so kontrollieren, wie sie es braucht? Wird ein Durchbruch in der Physik den Weg für die Erforschung von Wurmlöchern ebnen?Höchstwahrscheinlich nicht. Zu viele Dinge wirken gegen sie. Das Arbeiten mit Wurmlöchern würde gegen so viele Regeln der bekannten (und erprobten) Physik verstoßen, dass es mir besser erscheint, einige andere Aufgaben zu erledigen.Einige werden mich beschuldigen, nicht kreativ genug zu sein, aber das Universum kümmert sich nicht um unsere Kreativität. Die Werkzeuge der Wissenschaft sind streng, aber fair; Wenn die Idee nicht funktioniert, funktioniert sie nicht. In unserem Universum gibt es viele wundervolle Rätsel, und wir haben definitiv noch nicht alle Details der Raumarbeit enthüllt. Aber die Wurmlöcher werden höchstwahrscheinlich nicht da sein.Source: https://habr.com/ru/post/de401563/
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