Video

Transkripcija

Kada biste vidjeli crvotočinu u stvarnosti, djelovala bi vam okrugla, loptasta, poput crne rupe.

Svjetlost s druge strane prolazi kroz nju i otvara vam prozor prema dalekim mjestima.

Kada bi kroz nju prošli, druga strana bi se ukazala na vidjelu, a vaša bi se soba povukla u taj okrugli prozor.

Pitanje je jesu li crvotočine stvarne ili su čarolija zakrabuljena u fiziku i matematiku.

Ako jesu stvarne, kako funkcioniraju i gdje ih možemo pronaći?

Tijekom većega dijela ljudske povijesti

smatrali smo da je svemir prilično jednostavan: velika ravna pozornica na kojoj se kozmički događaji odvijaju.

Ako uklonite skup planeta i zvijezda, nešto treba ostati.

Ta prazna pozornica je svemir i on postoji

nepromjenjiv i vječan.

Einsteinova teorija relativnosti

promijenila je to viđenje. Ona kaže da prostor i vrijeme čine tu pozornicu zajedno i da nisu svugdje isti.

Stvari na pozornici mogu utjecati na samu pozornicu, kriveći je i izdužujući.

Ako je stara pozornica bila drvena daska, Einsteinova pozornica je vodeni krevet.

Ova vrsta rastezljivoga svemira može biti iskrivljena, a možda i puknuta i zakrpana, što omogućuje crvotočine.

Pogledajmo kako bi to izgledalo u 2D-u. Naš svemir je poput velike ravne plahte savijene na poseban način.

Crvotočine bi povezivale vrlo udaljene točke kratkim mostom koji bi bilo moguće trenutačno prijeći,

što bi vam omogućilo putovati svemirom brže od brzine svjetlosti.

Gdje, onda, možemo pronaći crvotočinu?

Trenutno samo na papiru.

Opća relativnost kaže da su moguće, ali to ne znači da postoje.

Opća relativnost je matematička teorija. Radi se o skupu jednadžbi s mnogo mogućih odgovora, ali ne opisuju sve jednakosti stvarnost.

Ipak, one su teoretski moguće i postoje različite vrste.

Prva vrsta crvotočina o kojima se teoretiziralo su Einsten-Rosenovi mostovi.

Oni opisiju svaku crnu rupu kao prolaz u beskonačan usporedan kozmos.

Hajdemo ih, opet, zamisliti u 2D-u.

Prazan svemir je ravan,

ali zakrivljen objektima na sebi. Ako objekt sažmemo, prostor-vrijeme će se oko njega sve više svijati,

dok se ne uvrne do te mjere da mu ne preostaje drugo već urušiti se u crnu rupu.

Stvara se jednostrana prepreka: obzor događaja, kroz koji sve može ući, ali ništa ne može izići.

Stvari ostaju vječno zarobljene u singularnosti, u njezinoj jezgri.

Ali možda niti nema singularnosti.

Jedna mogućnost kaže da i druga strana obzora događaja izgleda poput našega kozmosa,

samo izokrenutoga naopačke, gdje vrijeme teče unatrag. U našem svemiru stvari u njega upadnu kroz crnu rupu,

a u usporednom svemiru s nazadujućim vremenom, crne rupe izbacuju stvari poput velikoga praska.

To se naziva bijelom rupom.

Nažalost, Einstein-Rosenove mostove nije moguće prijeći.

Bilo bi potrebno beskonačno mnogo vremena za prijelaz. Usto, mostovi se teže urušavati na sredini.

Kada uđete u crnu rupu, nećete izići kroz bijelu. Jednostavno ćete umrijeti.

Stoga, kako bi putovali kozmosom u tren oka, ljudi trebaju drugačije crvotočine:

protočne crvotočine.

Ako teorija struna ili neka od njezinih inačica predstavlja točan opis našega svemira,

onda ćemo imati sreće i možda se ispostavi da je naš svemir već zamršena mreža bezbrojnih crvotočina.

Kratko nakon Velikoga praska,

kvantne nestabilnosti u svemiru na najsitnijim razinama, daleko sitnijim od atoma, možda su stvorile mnoštvo

protočnih crvotočina.

Provučene kroz njih su kozmičke strune.

U prvom milijarditom dijelu bilijunitoga dijela sekunde nakon Velikoga praska, krajevi ovih malih crvotočina

razmaknuti svjetlosnim godinama daleko i raštrkani diljem svemira. Ako su crvotočine nastale u začetku

svemira, bilo kozmičkim strunama ili nekako drugačije, moguće je da su svuda oko nas i čekaju biti pronađene.

Jedna je možda i bliže nego mislimo.

Izvana, crne rupe i crvotočine mogu djelovati vrlo slično,

navodeći neke fizičare da zaključe kako su vrlo teške crne rupe u središtima galaksija zapravo

crvotočine. Bit će tepko otići do središta Mliječne staze i provjeriti, ali to je u redu.

Moguće je da postoji jednako težak način da ih se dočepamo. Možemo pokušati načiniti jednu.

Kako bi bile protočne i korisne, moraju imati nekoliko svojstava.

Kao prvo, očigledno, moraju povezivati udaljena područja prostor-vremena,

poput vaše kupaonice i spavaonice,

ili Zemlje i Jupitera.

Kao drugo, ne smiju sadržavati obzore događaja koji bi onemogućili dvosmjerno putovanje njima.

Kao treće, trebale bi biti dovoljno velike da gravitacijske sile ne ubiju ljudske putnike.

Najveći problem koji moramo riješiti je kako održati crvotočine otvorenima. Bez obzira kako ih načinili,

gravitacija ih pokušava zatvoriti, začepiti na sredini i prekinuti most.

Bez obzira radilo se o protočnoj crvotočini s oba kraja u našemu, ili o crvotočini u drugi svemir,

ona će se pokušavati zatvoriti, osim ako nemamo nešto što bi je otvaralo.

U slučaju vrlo starih crvotočina iz teorije struna, tu ulogu igraju kozmičke strune.

Za crvotočine naše proizvodnje, potreban nam je novi sastojak.

Neobična tvar.

Ne radi se ni o čemu što možemo pronaći na Zemlji, pa ni o antimateriji.

Radi se o nečemu sasvim novom i drugačijemu i uzbudljivomu, sa svojstvima kakva nisu viđena.

Neobična tvar je stvar negativne mase.

Pozitivna masa,

poput ljudi i planeta i svega drugoga u svemiru je privlačna zbog gravitacije.

Ali negativna masa bila bi odbojna. Odgurnula bi vas.

Ona je vrsta anti-gravitacije koja bi držala naše crvotočine otvorenima.

Neobična tvar mora vršiti pritisak veći od onoga u središtu neutronske zvijezde, kako bi odgurnula prostor-vrijeme.

Uz pomoć neobične tvari, mogli bismo krojiti prostor-vrijeme kako nam odgovara.

Moguće je da imamo kandidata za neobičnu tvar. Sam vakuum svemira.

Kvantne nestabilnosti u praznomu svemiru neprekidno stvaraju parove čestica i anti-čestica,

samo da bi se međusobno poništile. Trenutak kasnije,

vakum svemira njima vrije i već možemo manipulirati njima da simuliramo negativnoj masi slične učinke,

koje tražimo.

To bismo mogli iskoristiti za umirivanje naših crvotočina.

Kada bismo ih uspjeli održati otvorene, krajevi bi počeli na istomu mjestu. Morali bismo ih pomjeriti negdje.

Mogli bismo početi povezivati Sunčev sustav ostavljajući kraj svake crvotočine u Zemljinoj orbiti.

Mogli bismo baciti druge u daleki svemir.

Zemlja bi mogla postati crvotočno središte među-zvjezdane cilizacije, svjetlosnim godinama velike,

gdje bi sve bilo na dohvat crvotočine.

No crvotočine imaju mračnu stranu-

Njihovo otvaranje bi pokvarilo osnove svemira, mogućno stvarajući paradokse putovanja kroz vrijeme

i narušavajući urzročnu strukturu svemira.

Mnogi znanstvenici smatraju da ih to ne čini samo nemogućima za stvoriti, već i nemogućima za postojati.

Stoga, za sada, znamo samo da crvotočine postoje u našim srcima i na papiru u obliku jednadžbi.

Znamo da želite znati više o stvarima vezanim uz svemir. Zato iskušavamo nešto novo.

Kurtzgesagt i Brillian surađuju na šestodijelnoj seriji videa o omiljenim nam stvarima o znanosti i svemiru.

Hvala im na pomoći. Bit će više videa na ovomu kanalu tijekom sljedećih šest mjeseci.

Već neko vrijeme Kurtzgesagt surađuje s Brilliantom i volimo ono što oni rade. Ukratko,

Brilliant vam pomaže svladati matematiku i znanost kroz zahtjevne i zabavne zadatke.

Kako biste pomogli našoj suradnji, posjetite brilliant.org/nutshell i prijavite se već danas.

Prvih 688 ljudi koji uporabe poveznicu dobit će 20% popusta na godišnju pretplatničku članarinu.