ویدئو
متن
اگر یک کرمچاله را در واقعیت ببینید، ظاهری گِرد، کروی و کمی شبیه به سیاه‌چاله خواهد داشت.
نور آمده از طرف دیگر، از میان آن عبور کرده و پنجره‌ای به مکانی دوردست برای شما باز خواهد کرد.
وقتی وارد آن شوید، تصویر طرف دیگر کاملا در دیدرس شما قرار گرفته و تصویر خانه‌تان سوسو زنان از شما دور خواهد شد.
اما آیا کرم‌چاله‌ها واقعی هستند،
یا جادویی پنهان شده در پس فیزیک و ریاضیات هستند؟
اگر واقعی هستند، چطور کار می‌کنند و کجا میتوانیم پیدایشان کنیم؟
در بیشتر طول تاریخ بشر،
ما تصوری ساده از فضا داشتیم؛ یک صحنه مسطح گسترده که وقایع جهان در آن اتفاق می‌افتند.
حتی اگر مجموعه سیاره‌ها و ستاره‌ها را از آن حذف کنیم، همچنان چیزی باقی می‌ماند،
صحنه خالی، فضا است و وجود دارد،
بدون تغییر و ابدی.
نظریه نسبیت اینشتین این تصور را تغییر داد.
این نظریه بیان می‌کند که فضا و زمان هر دو با هم این صحنه را شکل می‌دهند و همه جا یکسان نیستند.
اجرام روی صحنه می‌توانند صحنه را تحت تاثیر خودشان قرار بدهند و موجب کشیده شدن یا پیچ و تاب خوردن آن بشوند.
اگر صحنه قدیمی را مانند یک تکه چوب سخت و ثابت در نظر بگیریم، صحنه اینشتین بیشتر شبیه به یک تشک بادی است.
این شکل ارتجاعی از فضا را می‌شود خم کرد و یا حتی پاره یا وصله کرد، که این امر شکل گرفتن کرم‌چاله‌ها را ممکن می‌کند.
بگذارید ببینیم که تصویر دوبعدی آن به چه شکل خواهد بود.
جهان ما شبیه به یک ورق مسطح گسترده است که اگر به طریق درستی انحنا پیدا کند،
کرم‌چاله‌ها می‌توانند دو بخش خیلی خیلی دور از فضا را با یک پل کوتاه به یکدیگر متصل کنند
که شما می‌توانید در چشم به هم زدنی از آن عبور کنید.
که امکان سفر درون کیهان با سرعتی بیشتر از نور را به شما می‌دهد.
حالا کجا میتوانیم یک کرمچاله پیدا کنیم؟
در حال حاضر فقط روی کاغذ.
نسبیت عام بیان می‌کند که ممکن هست وجود داشته باشند ولی این به این معنا نیست که باید وجود داشته باشند.
نسبیت عام یک نظریه برپایه ریاضیات است.
مجموعه‌ای از معادلات که پاسخ‌های ممکن بسیاری دارند، اما همه معادلات ریاضی توصیف کننده واقعیت نیستند.
اما بصورت نظری ممکن هستند و انواع مختلفی دارند.
پل‌های اینشتین- روزن
اولین گونه کرم‌چاله‌ها که به صورت نظریه درآمدند، پل‌های اینشتین روزن بودند.
آنها هر سیاه‌چاله را دریچه‌ای به یک جهان موازی بی‌انتها توصیف می‌کنند.
بگذارید دوباره ببینیم که تصویر دوبعدی آنها به چه شکل خواهد بود.
فضا-زمانِ تهی، مسطح است،
اما اجرام آن را خمیده می‌کنند.
اگر ما اجرام را فشرده کنیم، فضا-زمان انحنای بیشتری در نزدیکی آنها پیدا می‌کند.
در نهایت، فضا-زمان به اندازه‌ای انحنا پیدا خواهد کرد که راهی جز فرورفتن در یک سیاه‌چاله را ندارد.
یک سد یک‌طرفه به نام افق رویداد (event horizon) شکل خواهد گرفت که هر چیزی می‌تواند وارد آن شود ولی هیچ چیز نمی‌تواند از آن بگریزد،
و برای همیشه در تکینگی واقع در مرکز آن به دام خواهد افتاد.
اما شاید تکینگی‌ای وجود نداشته باشد.
احتمال این وجود دارد که طرف دیگر افق رویداد باز هم چیزی شبیه به جهان ما باشد
اما جهانی وارونه که زمان در آن رو به عقب جریان دارد.
در جهان ما اجرام به درون سیاه‌چاله فرومی‌افتند.
در جهان موازی با زمان رو به عقب،
سیاه‌چاله وارونه اجرام را به بیرون پرتاب می‌کند، چیزی شبیه به انفجار بزرگ.
که به آن سفیدچاله می‌گویند.
متاسفانه نمی‌توان از پل‌های اینشتین-روزن عبور کرد.
برای عبور از آنها به جهان طرف دیگر به بی‌نهایت زمان نیاز است و از این‌رو مسیر در میانه آنها مسدود است.
اگر شما درون یک سیاه‌چاله بیافتید، تبدیل به چیزی که از طرف دیگر از سفیدچاله بیرون می‌آید نخواهید شد.
بلکه فقط نابود می‌شوید.
پس برای سفر در کیهان در یک چشم به هم زدن، انسان‌ها به نوع دیگری از کرمچاله نیاز دارند؛
یک کرمچاله قابل عبور.
کــرم‌چــالــه‌هــای بــدوی نـظـریــه ریــســمــان
اگر نظریه ریسمان یا یکی از اشکال آن توصیف کننده درست جهان ما باشند،
اگر خوش شانس باشیم، و ممکن است جهان ما از پیش دربردارنده یک شبکه درهم تنیده از تعداد بیشماری کرمچاله باشد.
اندکی بعد از انفجار بزرگ،
نوسانات کوانتومی در جهان در کوچکترین مقیاس‌ها
خیلی خیلی کوچکتر از یک اتم، ممکن است تعداد بسیار بسیار زیادی
کرمچاله قابل عبور تشکیل داده باشند.
متصل شده با ریسمان‌هایی به نام ریسمان‌های کیهانی.
در اولین تریلیاردم ثانیه بعد از انفجار بزرگ، انتهای این کرم‌چاله‌های خیلی خیلی کوچک چندین سال نوری از یکدیگر فاصله گرفته‌اند،
و در سراسر کیهان پخش شده‌اند.
اگر کرم‌چاله‌ها در لحظات نخستین پیدایش جهان شکل گرفته باشند،
خواه به وسیله ریسمان‌های کیهانی یا روشی دیگر، امکان دارد که همه جا وجود داشته و در انتظار کشف شدن باشند.
ممکن است یکی از آنها حتی نزدیکتر از چیزی باشد که ما انتظار داریم.
از بیرون، سیاه‌چاله‌ها و کرم‌چاله‌ها می‌توانند خیلی شبیه به هم باشند،
این موضوع سبب شده که برخی از فیزیکدان‌ها این احتمال را مطرح کنند که ابَرسیاه‌چاله‌ها در مرکز کهکشان‌ها در واقع کرمچاله هستند.
گرچه بسیار دشوار خواهد بود که به مرکز راه‌شیری رفته و صحت این فرضیه را بررسی کرد.
یکی دیگر از راه‌های به همین اندازه دشوار که ممکن است به کمک آن بتوانیم به یک کرمچاله دسترسی پیدا کنیم، ساختن یکی از آن‌هاست.
کــرم‌چــالــه‌هــای ســاخـتــه دســت انــســان
برای قابل عبور و استفاده بودن یک کرمچاله باید چند ویژگی
داشته باشد.
اول، باید به نقاط دوردست در فضا-زمان ارتباط داشته باشد.
مثل اتاق خواب و حمام شما،
یا سیاره زمین و مشتری.
دوم، نباید هیچ افق رویدادی داشته باشد که امکان سفر دوطرفه را سد کند.
سوم، باید به اندازه کافی بزرگ باشد که نیروهای گرانشی درون آن مسافران را نابود نکنند.
بزرگترین مشکلی که با آن روبرو خواهیم بود، باز نگاه داشتن کرم‌چاله‌مان است.
جدا از اینکه با چه روشی کرم‌چاله‌ها را بسازیم، گرانش همواره تلاش می‌کند که آنها را ببندد.
گرانش می‌خواهد که آن را بسته و پل ارتباطی را قطع کند، و در نهایت سیاهچاله‌ای باقی بگذارد.
خواه یک کرمچاله عبور پذیر که هر دو انتهای آن در جهان ماست، یا یک کرمچاله به جهانی دیگر،
تمایل به بسته شدن دارد مگر اینکه ما به روشی آن را باز نگاه داریم.
برای کرم‌چاله‌های بدوی در نظریه ریسمان، ریسمان‌های کیهانی این وظیفه را برعهده دارند.
برای کرم‌چاله‌های ساخته دست انسان ما به چیز جدیدی نیاز داریم.
ماده عجیب.
این ماده شبیه به چیزی که ما میتوانیم روی زمین پیدا کنیم، یا حتی شبیه به ضد ماده نیست.
چیزی کاملا جدید، متفاوت و هیجان انگیز با خصوصیاتی عجیب و غریب که قبلا مشاهده نشده است.
ماده عجیب چیزی است با جرم منفی.
اجرام عادی مانند آدم‌ها و سیارات و هر چیز دیگر در کیهان، در اثر گرانش یکدیگر را به سمت خود می‌کشند.
اما جرم منفی نیروی دافعه داشته و از شما دور خواهد شد.
این ماده نوعی ضد گرانش به وجود خواهد آورد که می‌تواند از بسته شدن کرمچاله ما جلوگیری کند.
ماده عجیب باید فشار بسیار زیادی را برای باز کردن فضا-زمان اعمال کند، فشاری حتی بیشتر از فشار مرکز ستاره‌های نوترونی.
با ماده عجیب ما میتوانیم فضا-زمان را به شکلی که دوست داریم درهم ببافیم.
ممکن است همین الان یک کاندید برای این ماده عجیب داشته باشیم؛ خلا موجود در خود فضا.
نوسانات کوانتومی در فضای خالی همواره زوج‌های ذره و پاد ذره می‌سازند،
که زمان اندکی پس از پیدایش از بین می‌روند.
خلا موجود در فضا مملو از این نوسانات است که ما میتوانیم با کنترل آنها، اثری شبیه به جرم منفی که به دنبال آن هستیم به وجود آوریم.
ما میتوانیم از آن برای پایدار نگه داشتن کرم‌چاله‌مان استفاده کنیم.
وقتی که موفق شدیم کرمچاله را باز کنیم، دو انتهای آن در یک نقطه خواهند بود که باید آنها را به مکان‌هایی که می‌خواهیم منتقل کنیم.
میتوانیم با اتصال منظومه خورشیدی شروع کنیم، و یک انتهای هر کرمچاله را در مداری دور زمین قرار دهیم.
میتوانیم بقیه را به عمق فضا پرتاب کنیم.
زمین می‌تواند یک قطب مرکزی کرمچاله برای تمدن انسانی بین ستاره‌ای با گستره‌ای به اندازه چندین سال نوری باشد،
تنها یک کرمچاله دورتر.
با این همه کرم‌چاله‌ها یک روی تاریک نیز دارند.
حتی باز کردن یک کرمچاله به نوعی نظم کیهان را دگرگون خواهد کرد، و می‌تواند پارادوکس‌های سفر در زمان را به وجود آورد،
و ساختار علیّتی کیهان را نقض کند.
به همین علت خیلی از دانشمندان بر این باورند که نه تنها ساختن کرم‌چاله‌ها غیر ممکن است، بلکه وجود داشتن آنها نیز محال است.
پس در حال حاضر کرم‌چاله‌ها تنها در تفکرات ما و روی کاغذ به شکل معادلات وجود دارند.
ما می‌دانیم که شما می‌خواهید درباره کیهان بیشتر بدانید، بنابراین تلاش می‌کنیم چیزی جدید انجام دهیم.