في الخيال العلمي ، تُعد الثقوب الدودية طريقة غالبًا للتنقل لمسافات كبيرة عبر الفضاء. هل هذه الجسور السحرية ممكنة حقا؟
مع كل حماسي لمستقبل البشرية في الفضاء ، هناك مشكلة واضحة. حتى مع أكثر تقنيات رحلات الفضاء تفاؤلاً يمكننا تخيلها ، لن نصل أبدًا إلى نجم آخر في حياة الإنسان.
يخبرنا الواقع أنه حتى النجوم القريبة القريبة تكون بعيدة بشكل غير مفهوم ، وتتطلب كميات هائلة من الطاقة أو الوقت للقيام بالرحلة. تقول الحقيقة أننا سنحتاج إلى سفينة يمكن أن تستمر بطريقة أو بأخرى لمئات أو آلاف السنين ، بينما يولد جيل بعد جيل من رواد الفضاء ويعيشون حياتهم ويموتون في العبور إلى نجم آخر.
الخيال العلمي ، من ناحية أخرى ، يخدعنا بأساليب خداع الدفع المتقدمة. انطلق في رحلة الالتفاف وشاهد النجوم التي تحلق في طريقنا ، حيث تقوم برحلة إلى Alpha Centauri بسرعة رحلة بحرية ممتعة.
هل تعرف ما هو أسهل؟ الثقب بوابة سحرية تربط نقطتين في المكان والزمان مع بعضهما البعض. ما عليك سوى محاذاة الشيفرون للاتصال في وجهتك ، وانتظر حتى يستقر ستارغيت ثم يمشي فقط ... امش! إلى وجهتك على بعد نصف مجرة.
نعم ، سيكون ذلك لطيفًا حقًا. يجب على شخص ما فعلاً اختراع هذه الثقوب الدودية ، مما يؤدي إلى مستقبل جديد جريء للمشي السريع بين المجرات. ما هي الثقوب الدودية بالضبط ، ومتى يمكنني استخدام واحدة ؟.
الثقب الدودي ، والمعروف أيضًا باسم جسر آينشتاين روزن ، هو طريقة نظرية لطي المكان والزمان بحيث يمكنك ربط مكانين في الفضاء معًا. يمكنك بعد ذلك السفر على الفور من مكان إلى آخر.
سنستخدم هذا العرض التوضيحي الكلاسيكي من فيلم Interstellar ، حيث ترسم خطًا من نقطتين ، على قطعة من الورق ثم تطوي الورقة وتضع قلمك الرصاص لتقصير الرحلة. هذا يعمل بشكل رائع على الورق ، ولكن هل هذا هو الفيزياء الفعلية؟
كما علمنا أينشتاين ، الجاذبية ليست قوة تسحب المادة مثل المغناطيسية ، إنها في الواقع تزييف الزمكان. يعتقد القمر أنه يتبع خطًا مستقيمًا عبر الفضاء ، ولكنه في الواقع يتبع المسار المشوه الناتج عن جاذبية الأرض.
وهكذا ، وفقًا لآينشتاين والفيزيائي ناثان روزين ، يمكنك تشابك الزمكان بإحكام شديد بحيث تشترك نقطتان في نفس الموقع المادي. إذا استطعت بعد ذلك الحفاظ على استقرار الأمر برمته ، يمكنك فصل المنطقتين من الزمكان بعناية بحيث لا يزالان في نفس الموقع ، ولكن يفصل بينهما أي مسافة تريدها.
انزل بئر الجاذبية من جانب واحد من الثقب الدودي ، ثم تظهر على الفور في الموقع الآخر. ملايين أو مليارات السنين الضوئية. على الرغم من إمكانية إنشاء الثقوب الدودية نظريًا ، إلا أنها مستحيلة عمليًا عما نفهمه حاليًا.
أول مشكلة كبيرة هي أنه لا يمكن اجتياز الثقوب الدودية وفقًا للنسبية العامة. لذا ضع هذا في اعتبارك ؛ الفيزياء التي تتنبأ بهذه الأشياء ، تمنع استخدامها كوسيلة من وسائل النقل. هذه ضربة خطيرة جدا ضدهم.
ثانيًا ، حتى لو كان بالإمكان إنشاء الثقوب الدودية ، فستكون غير مستقرة تمامًا ، وتنهار فورًا بعد تكوينها. إذا حاولت السير في طرف واحد ، فقد تسير أيضًا في ثقب أسود.
ثالثًا ، حتى لو كانت قابلة للمرور ويمكن الحفاظ عليها مستقرة ، في اللحظة التي حاولت فيها أي مادة المرور - حتى فوتونات الضوء - من شأنها أن تجعلها تنهار.
ولكن هناك بصيص أمل ، لأن الفيزيائيين ما زالوا لم يتوصلوا إلى كيفية توحيد الجاذبية وميكانيكا الكم.
هذا يعني أن الكون نفسه قد يعرف أشياء عن الثقوب الدودية التي لم نفهمها بعد. من الممكن أن تكون قد تم إنشاؤها بشكل طبيعي كجزء من الانفجار العظيم ، عندما تم تشابك الزمكان للكون بأكمله بشكل فردي.
اقترح علماء الفلك في الواقع البحث عن الثقوب الدودية في الفضاء من خلال البحث عن كيفية تشوه جاذبيتها للضوء من النجوم خلفها. لم يظهر أي منها حتى الآن.
أحد الاحتمالات هو أن الثقوب الدودية تظهر بشكل طبيعي مثل الجسيمات الافتراضية التي نعرف أنها موجودة. باستثناء أن هذه ستكون صغيرة بشكل غير مفهوم ، على مقياس بلانك. ستحتاج إلى مركبة فضائية أصغر.
واحدة من أكثر الآثار المدهشة لثقوب الدودة هي أنها قد تسمح لك بالسفر في الوقت المناسب.
وإليك كيف يعمل. أولاً ، قم بإنشاء ثقب دودي في المختبر. ثم خذ طرفًا واحدًا من الثقب الدودي ، وضعه على مركبة فضائية وحلق بعيدًا بنسبة كبيرة من سرعة الضوء ، حتى يصبح التمدد ساريًا.
بالنسبة للأشخاص على متن المركبة الفضائية ، ستحدث بضع سنوات فقط ، في حين أنه كان يمكن أن يكون مئات أو حتى آلاف الأشخاص الذين عادوا إلى الأرض. بافتراض أنه يمكنك الحفاظ على الثقب الدودي مستقرًا ومفتوحًا وقابلاً للعبور ، فإن السفر عبره سيكون مثيرًا للاهتمام.
إذا مررت في اتجاه واحد ، فلن تحرك المسافة بين الثقوب الدودية فحسب ، بل سيتم نقلك أيضًا إلى الوقت الذي يمر به الثقب. اذهب باتجاه واحد وتتحرك للأمام في الوقت المناسب ، وتذهب في الاتجاه الآخر: للخلف في الوقت المناسب.
يعتقد بعض الفيزيائيين ، مثل ليونارد سوسكيند ، أن هذا لن ينجح لأن هذا من شأنه أن ينتهك اثنين من المبادئ الأساسية للفيزياء: الحفاظ على الطاقة المحلية ومبدأ عدم اليقين في وقت الطاقة.
لسوء الحظ ، يبدو حقًا أن الثقوب الدودية ستحتاج إلى البقاء في عالم الخيال العلمي في المستقبل المنظور ، وربما إلى الأبد. حتى إذا كان من الممكن إنشاء ثقوب دودية ، فلديك الاحتفاظ بها مستقرة ومفتوحة ، ومن ثم عليك معرفة كيفية السماح للمادة بدخولها دون الانهيار. ومع ذلك ، إذا تمكنا من معرفة ذلك ، فهذا سيجعل السفر عبر الفضاء مناسبًا جدًا حقًا.
إذا كان بإمكانك إنشاء نهايتين من ثقب دودي في أي مكان في الكون ، فأين سيكونان؟ أخبرنا بأفكارك في التعليقات أدناه.
بودكاست (صوتي): تنزيل (المدة: 6:32 - 6.0 ميجابايت)
اشترك: ابل بودكاست | أندرويد | RSS
بودكاست (فيديو): تنزيل (المدة: 6:55 - 90.3 ميغابايت)
اشترك: ابل بودكاست | أندرويد | RSS
