Buraco de Minhoca. As capacidades intergalácticas abrem caminho. Um túnel através do espaço-tempo, permitindo que viajantes corajosos viajem entre sistemas estelares, sem sequer se aproximar da velocidade da luz.
Buracos de minhoca são o burro de obra de civilizações interestelares de ficção científica em livros e filmes, pois resolvem o irritante problema de uma obra de arte: "Se você se apegar à física, 99,9999999% da nossa história será tão interessante quanto assistir pessoas adormecidas".
Mas isso pode ser feito? Realmente colapsar e dobrar o espaço-tempo, criar um túnel conveniente e realizar todos os nossos sonhos galácticos?
Em resumo: improvável.
Leia mais: sob o corte.
Cuidado com o buraco branco
O conceito de buracos de minhoca surgiu quando o físico Ludwig Flamm, e mais tarde Albert Einstein e
Nathan Rosen, perceberam que os buracos negros podiam ser "esticados". Se começarmos a resolver equações fantasticamente complexas da teoria geral da relatividade, o mecanismo que prediz a existência de buracos negros também prediz um fenômeno como os buracos brancos. O buraco branco é sobre o que você imagina. Se o horizonte de eventos de um buraco negro marca uma região do espaço da qual é impossível escapar, depois de entrar nele, é impossível cair além do horizonte de um buraco branco, embora tudo o que está dentro dele possa escapar.
Os mesmos cálculos matemáticos dão um pequeno prêmio: todos os buracos negros se conectam naturalmente com buracos brancos por meio de singularidades, formando um túnel espacial. Viva, buracos de minhoca, e aqui estamos nós!
Ou não Temos montanhas de evidências da existência de buracos negros, mas os buracos brancos continuam sendo uma fantasia matemática. Não existem processos conhecidos por nós no universo que os moldariam, e mesmo que aparecessem, sua instabilidade natural os destruiria rapidamente. Sim, a propósito, o mecanismo da aparência de buracos negros - o colapso de estrelas massivas - impede automaticamente o aparecimento de buracos brancos simbióticos.
E mesmo se eles se formassem (e não se formam), a extrema gravidade das singularidades mútuas faria com que o túnel do buraco de minhoca se estendesse instantaneamente e se rompesse mais rápido do que qualquer coisa poderia passar por ele.
Morte em um buraco negro
Mas você não proibirá ninguém de jogar o divertido jogo "e se". E se os buracos brancos puderem se formar naturalmente ou podem ser criados? E se eles puderem ser estabilizados? E se você puder anexar a singularidade de um buraco branco à singularidade de um buraco negro e criar um buraco de minhoca? E se? E se? E se?
Bem, primeiro, viajar por um buraco de minhoca seria nojento. A entrada para o buraco de minhoca - a "garganta" - está localizada dentro do horizonte de eventos do buraco negro.
E esse é o problema.
A própria definição do horizonte de eventos - seu significado cósmico da existência - consiste no fato de que, depois de passar por ele, você não sairá. De jeito nenhum. Não importa se existe um túnel dentro - você não sairá por ele. Dentro do horizonte de eventos do buraco negro, há uma direção: a cidade de Singularsk, um lugar de densidade infinita e tudo esmagador no mundo da gravidade.
Suponha que você entrou em um buraco. Você observa a luz surgindo de outro pedaço do universo. Se alguém se juntar a você, você pode encontrá-lo e tomar uma xícara de chá. E morra - uma morte terrível - correndo para a singularidade.
Claro que não
Existe uma maneira de criar um buraco de minhoca em vez de um terrível portal para a destruição inevitável? Surpreendentemente, existe. Bem, não é um "sim" 100% definitivo para "uma parte normal do nosso universo". Em vez disso, sim, "se fingirmos".
Dois obstáculos importantes devem ser superados para criar um buraco de minhoca aceitável. Primeiro, a entrada do buraco de minhoca deve estar fora do horizonte de eventos. Isso permitirá que você entre no buraco de minhoca e voe por ele até o seu destino, sem medo de encontrar uma singularidade.
Em segundo lugar, o túnel deve ser estável e forte. Ele deve resistir à extrema gravidade das singularidades e resistir à quebra quando algo voa sobre ele.
E o material que resolve os dois problemas existe. Mas ele tem sua própria dificuldade: massa negativa.
É isso, massa, apenas negativo. Um anel de material de massa negativa pode ser usado para criar um buraco de minhoca útil e útil. Como a natureza exótica da massa negativa distorce o espaço-tempo de uma maneira especial, ela infla a entrada do buraco de minhoca além dos limites do horizonte de eventos e estabiliza o pescoço do buraco de minhoca. Isso não é muito intuitivo, mas os cálculos matemáticos estão corretos.
Mas tal substância pode existir? Criamos um pedaço considerável do universo e até agora não vimos as massas negativas. Se existisse, teria propriedades muito estranhas. Por exemplo, de acordo com as leis de Newton, se você adicionar alguns pontos negativos a elas, acontece que uma partícula de massa negativa empurraria uma partícula com uma massa positiva e uma partícula com uma massa positiva atrairia uma partícula com uma massa negativa. Se você colocar duas partículas com massas opostas lado a lado, de repente elas começarão a acelerar em uma direção e juntas voarão para o infinito. Parece que esse comportamento deve violar alguma lei do universo.
E o efeito Casimir, a atração estranha e surpreendente de duas placas de metal devido à energia do vácuo? É frequentemente citado como exemplo, como o Universo se comporta de maneira inadequada e como um caminho possível para a massa negativa. Mas a força de Casimir é caracterizada por pressão negativa local, e não uma massa negativa. Obviamente, não sabemos tudo sobre a gravidade quântica e a natureza do espaço-tempo em escalas extremamente pequenas. A civilização avançada pode abrir o caminho para a massa negativa e controlar a gravidade da maneira que precisa? Um avanço na física abrirá o caminho para a exploração de buracos de minhoca?
Provavelmente não. Muitas coisas funcionam contra eles. Buracos de minhoca em funcionamento violariam tantas regras da física conhecida (e bem testada) que me parece que seria melhor realizar outras tarefas.
Alguns me acusam de não ser criativo o suficiente, mas o universo não dá a mínima para a nossa criatividade. As ferramentas da ciência são rigorosas, mas justas; se a ideia não funcionar, não funcionará. Em nosso universo, existem muitos quebra-cabeças maravilhosos e, definitivamente, ainda não revelamos todos os detalhes do trabalho do espaço. Mas os buracos de minhoca, provavelmente, não estarão lá.