Βίντεο

Αποσπάσματα

Αν έβλεπες μια σκουληκότρυπα στην πραγματικότητα, θα έμοιαζε στρογγυλή, σφαιρική, κάπως σαν μια μαύρη τρύπα.

Το φως από την άλλη μεριά περνάει από μέσα και λειτουργεί ως παράθυρο προς ένα μακρινό μέρος.

Μόλις τη διασχίσεις, η άλλη μεριά είναι πλήρως στο οπτικό σου πεδίο, με το παλιό σου σπίτι

τώρα να απομακρύνεται μέσα σε αυτό το λαμπερό σφαιρικό παράθυρο.

Είναι όμως αληθινές οι σκουληκότρυπες ή είναι απλά κάτι μαγικό που έχει μεταμφιεστεί ως Φυσική;

Αν είναι αληθινές, πώς δουλεύουν και πού μπορούμε να τις συναντήσουμε;

Για το μεγαλύτερο μέρος της ανθρώπινης ιστορίας,

νομίζαμε ότι ο χώρος ήταν πολύ απλός: Μία μεγάλη επίπεδη σκηνή όπου συμβαίνει το καθετί.

Ακόμη κι αν αφαιρέσεις, δηλαδή, τους πλανήτες και τα αστέρια, πάλι θα μείνει κάτι.

Αυτή η κενή σκηνή είναι ο χώρος και υπάρχει,

αμετάβλητος και αιώνιος.

Αυτό άλλαξε με τη θεωρία της σχετικότητας του Einstein.

Λέει ότι ο χώρος και ο χρόνος συνθέτουν μαζί τη σκηνή, και ότι δεν είναι οι ίδιοι παντού.

Τα πράγματα πάνω στη σκηνή μπορούν να την επηρεάσουν, τεντώνοντας και στρεβλώνοντάς την.

Αν η παλιά σκηνή ήταν σαν ένα ακίνητο κούτσουρο, η σκηνή του Einstein ήταν πιο πολύ σαν στρώμα νερού.

Αυτό το είδος του ελαστικού χώρου μπορεί να καμφθεί ή ακόμα και να σχιστεί και να μπαλωθεί,

κάνοντας έτσι πιθανή την ύπαρξη σκουληκοτρυπών.

Για να δούμε πώς θα έμοιαζε αυτό στις 2 διαστάσεις. Αν το σύμπαν μας είναι σαν ένα μεγάλο επίπεδο φύλλο,

που έχει κυρτωθεί με τον κατάλληλο τρόπο,

τότε οι σκουληκότρυπες μπορούν να συνδέσουν πολύ απομακρυσμένα σημεία με μία μικρή γέφυρα,

που θα μπορούσες να διασχίσεις σχεδόν στιγμιαία.

Θα σου επέτρεπαν έτσι να ταξιδέψεις στο διάστημα ακόμη και γρηγορότερα από το φως.

Πού μπορούμε λοιπόν να βρούμε μία σκουληκότρυπα;

Προς το παρόν μόνο στη θεωρία.

Η γενική σχετικότητα λέει ότι μπορεί να είναι πιθανές, αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι υπάρχουν.

Η γενική σχετικότητα είναι μία μαθηματική θεωρία. Ένα σύνολο εξισώσεων με πολλές πιθανές λύσεις.

Δεν περιγράφουν όμως όλα τα μαθηματικά κάτι υπαρκτό.

Είναι όμως πιθανές θεωρητικά και υπάρχουν διάφορα είδη.

Το πρώτο είδος σκουληκοτρυπών στη θεωρία ήταν οι γέφυρες Einstein-Rosen.

Περιγράφουν κάθε μαύρη τρύπα σαν ένα είδος πύλης προς ένα άπειρο παράλληλο σύμπαν.

Ας τις φανταστούμε σε δύο διαστάσεις πάλι.

Ο κενός χωροχρόνος είναι επίπεδος,

καμπυλώνεται όμως από τα αντικείμενα πάνω σε αυτόν.

Αν συμπιέσουμε αυτό το αντικείμενο, ο χωροχρόνος καμπυλώνεται περισσότερο γύρω του, και γίνεται

τελικά τόσο στρεβλωμένος που δεν έχει άλλη επιλογή εκτός από το να καταρρεύσει σε μία μαύρη τρύπα.

Σχηματίζεται ένα εμπόδιο μίας κατεύθυνσης, ο ορίζοντας γεγονότων, όπου μπορεί να μπει το καθετί,

αλλά από τον οποίο δεν μπορεί να διαφύγει τίποτα, και παγιδεύεται για πάντα στη μοναδικότητα του πυρήνα.

Ίσως όμως δεν υπάρχει καμία μοναδικότητα εκεί.

Ένα ενδεχόμενο είναι η άλλη μεριά του ορίζοντα γεγονότων να μοιάζει κάπως σαν το σύμπαν μας,

καθρεφτισμένο όμως ανάποδα, όπου ο χρόνος κυλάει αντίστροφα.

Στο δικό μας σύμπαν, τα πράγματα πέφτουν στη μαύρη τρύπα.

Στο παράλληλο σύμπαν με τον αντίστροφο χρόνο, η καθρεφτισμένη μαύρη τρύπα “φτύνει” πράγματα έξω,

κάτι σαν μία Μεγάλη Έκρηξη.

Αυτό λέγεται λευκή τρύπα.

Δυστυχώς, οι γέφυρες Einstein-Rosen δεν μπορούν να διασχιστούν στην πραγματικότητα.

Χρειάζεται άπειρος χρόνος για να περάσει κάποιος στο απέναντι σύμπαν,

και στη μέση είναι ερμητικά κλειστές.

Αν μπεις σε μια μαύρη τρύπα, δεν θα είσαι το ίδιο πράγμα που θα βγει από τη λευκή τρύπα. Θα έχεις πεθάνει.

Άρα για να ταξιδέψουν στιγμιαία στον κόσμο, οι άνθρωποι χρειάζονται ένα άλλο είδος σκουληκότρυπας,

την διασχίσιμη σκουληκότρυπα.

Αν η θεωρία χορδών ή μία από τις παραλλαγές της είναι η σωστή ερμηνεία του σύμπαντος,

τότε ίσως είμαστε τυχεροί και το σύμπαν μας να έχει ήδη ένα δίκτυο αμέτρητων σκουληκοτρυπών.

Λίγο μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, οι κβαντικές διακυμάνσεις στο σύμπαν

στις πολύ μικρές διαστάσεις, πολύ πολύ μικρότερες από ένα άτομο, ίσως να δημιούργησαν πάρα πολλές

διασχίσιμες σκουληκότρυπες.

Περασμένες μέσα τους είναι κάποιες χορδές, που λέγονται Κοσμικές Χορδές.

Κατά το πρώτο εξακισεκατομμυριοστό του δευτερολέπτου μετά τη Μεγάλη Έκρηξη,

τα άκρα αυτών των μικροσκοπικών σκουληκοτρυπών απομακρύνθηκαν κατά αρκετά έτη φωτός,

διασκορπισμένα μέσα στο σύμπαν. Αν δημιουργήθηκαν σκουληκότρυπες σε αυτό το πρώιμο σύμπαν,

είτε με κοσμικές χορδές ή με άλλον τρόπο, θα μπορούσαν να είναι οπουδήποτε,

περιμένοντας να τις ανακαλύψουμε.

Κάποια θα μπορούσε να είναι ακόμη και πιο κοντά απ’όσο φανταζόμαστε.

Απ’ έξω, οι μαύρες τρύπες και οι σκουληκότρυπες μοιάζουν πολύ, κάνοντας κάποιους φυσικούς

να προτείνουν ότι οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες στα κέντρα των γαλαξιών,

είναι στην πραγματικότητα σκουληκότρυπες.

Θα είναι πολύ δύσκολο ωστόσο να πάμε μέχρι το κέντρο του Γαλαξία μας για να τις βρούμε, αλλά δεν πειράζει.

Ίσως να υπάρχει ένας εξίσου τρομερά δύσκολος τρόπος να βρούμε μία σκουληκότρυπα: Να την φτιάξουμε.

Για να είναι διασχίσιμες και χρήσιμες, υπάρχουν μερικές ιδιότητες που θέλουμε να έχει.

Αρχικά, πρέπει προφανώς να ενώνει μακρινά μέρη στον χωροχρόνο,

όπως πχ. το δωμάτιο σου με το μπάνιο,

ή τη Γη με τον Δία.

Δεύτερον, δεν θα πρέπει να έχει ορίζοντες γεγονότων, που θα εμπόδιζαν το ταξίδι διπλής κατεύθυνσης.

Τρίτον, θα πρέπει να είναι αρκετά μεγάλη ώστε οι βαρυτικές δυνάμεις να μην σκοτώνουν τους ανθρώπους.

Το μεγαλύτερο πρόβλημα που πρέπει να λύσουμε είναι να τις κρατήσουμε ανοιχτές.

Ασχέτως του πώς τις φτιάχνουμε, η βαρύτητα προσπαθεί να τις κλείσει.

Η βαρύτητα θέλει να τις πιέσει να κλείσουν και να κόψει τη γέφυρα, αφήνοντας μόνο μαύρες τρύπες στις άκρες.

Είτε είναι μία διασχίσιμη σκουληκότρυπα με τα δύο άκρα στο σύμπαν μας, είτε μία σκουληκότρυπα προς ένα άλλο σύμπαν,

θα προσπαθήσει να κλείσει, εκτός αν έχουμε κάτι που θα την κρατάει ανοιχτή.

Για τις πολύ παλιές σκουληκότρυπες της θεωρίας χορδών, αυτό είναι δουλειά των κοσμικών χορδών.

Για τις ανθρώπινες σκουληκότρυπες, χρειαζόμαστε ένα νέο συστατικό.

Την εξωτική ύλη.

Αυτή δεν μοιάζει καθόλου με οτιδήποτε στη γη ή ακόμη και με την αντιύλη.

Είναι κάτι εντελώς διαφορετικό και συναρπαστικό, με τρελές ιδιότητες, κάτι που δεν έχουμε δει ποτέ πριν.

Η εξωτική ύλη είναι υλικό με αρνητική μάζα.

Η θετική μάζα, όπως οι άνθρωποι και οι πλανήτες και οτιδήποτε στο σύμπαν, είναι ελκτικό λόγω βαρύτητας.

Η αρνητική μάζα όμως θα ήταν απωθητική, θα σε έσπρωχνε μακριά.

Έτσι φτιάχνεται ένα είδος αντι-βαρύτητας που κρατάει ανοιχτές τις σκουληκότρυπες.

Και η εξωτική ύλη πρέπει να ασκήσει τεράστια πίεση για να ανοίξει κι άλλο τον χωροχρόνο,

μεγαλύτερη ακόμη κι από την πίεση στα κέντρα των αστέρων νετρονίου.

Με την εξωτική ύλη θα μπορούσαμε να υφάνουμε τον χωροχρόνο όπως θέλουμε.

Ίσως ακόμη και να έχουμε έναν υποψήφιο για αυτήν την εξωτική ύλη, το ίδιο το κενό.

Οι κβαντικές διακυμάνσεις στον κενό χώρο δημιουργούν συνεχώς ζεύγη σωματιδίων και αντισωματιδίων,

που αμέσως μετά εξαϋλώνονται.

Το κενό “βράζει” μαζί τους και μπορούμε ήδη να τα χειραγωγήσουμε ώστε να παράγουμε ένα αποτέλεσμα

παρόμοιο με αυτό της αρνητικής μάζας που ψάχνουμε.

Θα μπορούσαμε να το χρησιμοποιήσουμε για να σταθεροποιήσουμε τις σκουληκότρυπές μας.

Καθώς τις κρατάμε ανοιχτές, οι άκρες τους θα ξεκινούσαν μαζί.

Άρα θα έπρεπε να τις μετακινήσουμε σε ενδιαφέροντα μέρη.

Θα μπορούσαμε να ξεκινήσουμε να συνδέουμε το ηλιακό σύστημα,

αφήνοντας ένα άκρο κάθε σκουληκότρυπας σε τροχιά γύρω από τη γη.

Θα μπορούσαμε να στείλουμε τα άλλα βαθιά στο διάστημα.

Η γη θα μπορούσε να είναι ένας σταθμός σκουληκοτρυπών για έναν απέραντο διαστρικό

ανθρώπινο πολιτισμό απλωμένο κατά έτη φωτός,

αλλά μόνο μία σκουληκότρυπα μακριά από εμάς.

Ωστόσο, οι σκουληκότρυπες έχουν μία σκοτεινή πλευρά.

Ακόμη και το άνοιγμα μόνο μίας, κατά κάποιον τρόπο σπάει θεμελιωδώς το σύμπαν μας,

δημιουργώντας τα παράδοξα του ταξιδιού στον χρόνο και

παραβιάζοντας την αιτιακή δομή του σύμπαντος.

Πολλοί επιστήμονες πιστεύουν ότι όχι μόνο αυτό δείχνει πως δεν μπορούμε να τις φτιάξουμε,

αλλά ότι δεν μπορούν να υπάρξουν καν.

Άρα για τώρα, το μόνο που ξέρουμε είναι ότι υπάρχουν στις καρδιές μας και στα χαρτιά ως εξισώσεις.

Ξέρουμε ότι θες να μάθεις περισσότερα πράγματα για το σύμπαν. Οπότε λέμε να δοκιμάσουμε κάτι καινούριο.

Το Kurtzesagt και το Brilliant θα συνεργαστούν σε μία σειρά έξι βίντεο για τα αγαπημένα μας πράγματα

σχετικά με την επιστήμη και το διάστημα.

Χάρη στη βοήθειά τους, θα υπάρξουν περισσότερα βίντεο σε αυτό το κανάλι στους επόμενους έξι μήνες.

Το Kurtzesagt έχει συνεργαστεί για αρκετό καιρό με το Brilliant και λατρεύουμε αυτό που κάνουν.

Εν συντομία, το Brilliant σε βοηθάει να προχωρήσεις και να αποκτήσεις μαθηματικές και επιστημονικές

δεξιότητες, λύνοντας απαιτητικά και συναρπαστικά προβλήματα.

Για να στηρίξεις τη συνεργασία μας μαζί τους, μπες στο brilliant.org/nutshell και εγγράψου δωρεάν σήμερα.

Οι πρώτοι 688 που θα μπουν στο link θα έχουν 20% έκπτωση για την ετήσια premium συνδρομή.