Lubang cacing. Kemampuan intergalaksi memotong jalan. Sebuah terowongan menembus ruang-waktu, yang memungkinkan para pelancong berani untuk naik di antara sistem bintang, bahkan tanpa mendekati kecepatan cahaya.
Lubang cacing adalah pekerja keras peradaban antarbintang fiksi ilmiah dalam buku dan film, karena mereka memecahkan masalah yang menjengkelkan dari sebuah karya seni: "Jika Anda berpegang pada fisika, 99,999999% dari sejarah kita akan sama menariknya dengan menonton orang yang sedang tidur."
Tetapi dapatkah ini dilakukan? Benar-benar runtuh dan membengkokkan ruang-waktu, membuat terowongan yang nyaman dan mewujudkan semua impian galaksi kita?
Singkatnya: tidak mungkin.
Baca lebih lanjut: di bawah potongan.
Waspadai lubang putih
Konsep lubang cacing muncul ketika fisikawan Ludwig Flamm, dan kemudian Albert Einstein dan
Nathan Rosen, menyadari bahwa lubang hitam bisa "ditarik". Jika kita mulai menyelesaikan persamaan kompleks yang luar biasa dari teori relativitas umum, maka mekanisme yang memprediksi keberadaan lubang hitam juga memprediksi fenomena seperti lubang putih. Lubang putih adalah tentang apa yang Anda bayangkan. Jika cakrawala peristiwa lubang hitam menandai wilayah ruang yang darinya tidak mungkin untuk melarikan diri, setelah masuk ke dalamnya, maka tidak mungkin untuk melampaui cakrawala lubang putih, meskipun segala sesuatu yang ada di dalamnya dapat melarikan diri.
Perhitungan matematika yang sama memberikan hadiah kecil: semua lubang hitam secara alami terhubung dengan lubang putih melalui singularitas, membentuk terowongan spasial. Hore, lubang cacing, dan di sini kita!
Atau tidak. Kami memiliki banyak bukti tentang keberadaan lubang hitam, tetapi lubang putih tetap menjadi fantasi matematika. Tidak ada proses yang diketahui oleh kita di alam semesta yang akan membentuknya, dan bahkan jika itu muncul, ketidakstabilan alami mereka akan dengan cepat menghancurkannya. Ya, omong-omong, mekanisme penampilan lubang hitam - keruntuhan bintang besar - secara otomatis mencegah munculnya lubang putih simbiotik.
Dan bahkan jika mereka terbentuk (dan mereka tidak terbentuk), gravitasi ekstrim dari singularitas timbal balik akan menyebabkan terowongan lubang cacing merentangkan secara instan dan pecah lebih cepat daripada apa pun yang bisa melewatinya.
Kematian di lubang hitam
Tetapi Anda tidak akan melarang siapa pun untuk memainkan permainan menyenangkan "bagaimana jika". Bagaimana jika lubang putih dapat terbentuk secara alami atau dapatkah lubang itu dibuat? Bagaimana jika mereka dapat distabilkan? Bagaimana jika Anda dapat melampirkan singularitas lubang putih ke singularitas lubang hitam dan membuat lubang cacing? Bagaimana jika? Bagaimana jika? Bagaimana jika?
Yah, pertama, bepergian melalui lubang cacing seperti itu akan menjijikkan. Pintu masuk ke lubang cacing - "tenggorokan" - terletak di dalam horizon peristiwa lubang hitam.
Dan itu masalahnya.
Definisi utama cakrawala peristiwa - makna keberadaannya yang kosmis - terdiri dari kenyataan bahwa setelah Anda melewatinya, Anda tidak akan keluar. Tidak mungkin. Tidak masalah jika ada terowongan di dalamnya - Anda tidak akan keluar melaluinya. Di dalam cakrawala peristiwa lubang hitam, ada satu arah: kota Singularsk, tempat kepadatan yang tak terbatas dan membanjiri segala sesuatu di dunia gravitasi.
Misalkan Anda memasuki sebuah lubang. Anda mengamati cahaya menerobos dari bagian lain dari alam semesta. Jika seseorang bergabung dengan Anda, Anda dapat bertemu dengannya dan minum teh. Dan mati - kematian yang mengerikan - bergegas menuju singularitas.
Tentu saja tidak
Apakah ada cara untuk membuat lubang cacing yang berfungsi alih-alih portal yang mengerikan menuju kehancuran yang tak terhindarkan? Anehnya, ada. Ya, tidak 100% pasti "ya" untuk "bagian normal dari alam semesta kita." Sebaliknya, ya, "jika kita berpura-pura."
Dua kendala penting harus diatasi untuk menciptakan lubang cacing yang lumayan. Pertama, pintu masuk ke lubang cacing harus berada di luar horizon acara. Ini akan memungkinkan Anda untuk memasuki lubang cacing dan terbang melaluinya ke tujuan Anda tanpa takut bertemu singularitas.
Kedua, terowongan harus stabil dan kuat. Dia harus melawan gravitasi singularitas yang ekstrem dan melawan kehancuran ketika sesuatu terbang di atasnya.
Dan materi yang memecahkan kedua masalah itu ada. Tetapi ia memiliki kesulitannya sendiri: massa negatif.
Itu saja, massa, hanya negatif. Cincin material massa negatif dapat digunakan untuk membuat lubang cacing yang berfungsi dan bermanfaat. Karena sifat eksotis dari massa negatif mendistorsi ruang-waktu dengan cara khusus, ia menggembungkan pintu masuk ke lubang cacing di luar batas horizon peristiwa, dan menstabilkan leher lubang cacing. Ini tidak terlalu intuitif, tetapi perhitungan matematisnya benar.
Tetapi bisakah zat semacam itu ada? Kami telah membuat sebagian besar Semesta, dan sejauh ini belum melihat massa negatif. Jika ada, itu akan memiliki sifat yang sangat aneh. Misalnya, menurut hukum Newton, jika Anda menambahkan beberapa minus padanya, ternyata sebuah partikel bermassa negatif akan mendorong sebuah partikel dengan massa positif, dan sebuah partikel dengan massa positif akan menarik sebuah partikel dengan massa negatif. Jika Anda menempatkan dua partikel dengan massa yang berlawanan berdampingan, maka mereka tiba-tiba mulai berakselerasi dalam satu arah dan bersama-sama terbang hingga tak terbatas. Tampaknya perilaku seperti itu harus melanggar beberapa hukum alam semesta.
Bagaimana dengan efek Casimir, daya tarik aneh dan mengejutkan dari dua pelat logam akibat energi vakum? Ini sering dikutip sebagai contoh, karena Semesta berperilaku tidak patut dan sebagai jalan yang mungkin menuju massa negatif. Tetapi kekuatan Casimir dicirikan oleh tekanan negatif lokal, dan bukan massa negatif. Tentu saja, kita tidak tahu segalanya tentang gravitasi kuantum dan sifat ruang-waktu pada skala yang sangat kecil. Bisakah peradaban maju membuka jalan ke massa negatif dan mengendalikan gravitasi seperti yang dibutuhkannya? Akankah terobosan dalam fisika membuka jalan bagi eksplorasi lubang cacing?
Kemungkinan besar tidak. Terlalu banyak hal yang menghambat mereka. Lubang cacing yang bekerja akan melanggar begitu banyak aturan fisika yang terkenal (dan telah teruji) sehingga menurut saya lebih baik melakukan beberapa tugas lain.
Beberapa orang akan menuduh saya tidak cukup kreatif, tetapi alam semesta tidak peduli dengan kreativitas kita. Alat sains sangat ketat tetapi adil; jika idenya tidak berhasil, itu tidak akan berhasil. Di Alam Semesta kita ada banyak teka-teki indah, dan kita pasti belum mengungkapkan semua detail pekerjaan ruang angkasa. Tetapi lubang cacing, kemungkinan besar, tidak akan ada di sana.