Perjalanan melintasi ruang dan waktu tidak hanya mungkin dilakukan dalam film fiksi ilmiah dan buku fiksi ilmiah, jika lebih dari itu, hal itu bisa menjadi kenyataan. Banyak spesialis terkenal dan dihormati sedang mempelajari fenomena seperti lubang cacing dan terowongan ruang-waktu.

Lubang cacing, sebagaimana didefinisikan oleh fisikawan Eric Davis, adalah sejenis terowongan kosmik, disebut juga tenggorokan, yang menghubungkan dua wilayah jauh di Alam Semesta atau dua Alam Semesta yang berbeda - jika Alam Semesta lain ada - atau dua periode waktu yang berbeda, atau dimensi spasial yang berbeda. . Meskipun keberadaannya belum terbukti, para ilmuwan secara serius mempertimbangkan semua cara yang mungkin untuk menggunakan lubang cacing yang dapat dilalui, asalkan ada, untuk menempuh jarak dengan kecepatan cahaya, dan bahkan melakukan perjalanan melintasi waktu.

Sebelum menggunakan lubang cacing, para ilmuwan perlu menemukannya. Sayangnya, saat ini belum ditemukan bukti keberadaan lubang cacing. Namun jika memang ada, lokasinya mungkin tidak sesulit yang terlihat pada pandangan pertama.

Apa itu lubang cacing?

Saat ini, ada beberapa teori tentang asal usul lubang cacing. Matematikawan Ludwig Flamm, yang menggunakan persamaan relativitas Albert Einstein, adalah orang pertama yang menciptakan istilah “lubang cacing”, yang menggambarkan proses di mana gravitasi dapat membengkokkan ruang waktu yang berkaitan dengan struktur realitas fisik, sehingga menghasilkan pembentukan terowongan ruang-waktu. .

Ali Evgun, dari Universitas Mediterania Timur di Siprus, mengemukakan bahwa lubang cacing muncul di area dengan akumulasi materi gelap yang padat. Menurut teori ini, lubang cacing bisa saja ada di wilayah terluar Bima Sakti, di mana terdapat materi gelap, dan di dalam galaksi lain. Secara matematis, ia berhasil membuktikan bahwa segalanya ada kondisi yang diperlukan untuk mengkonfirmasi teori ini.

“Di masa depan, eksperimen serupa secara tidak langsung dapat diamati, seperti yang ditampilkan dalam film Interstellar,” kata Ali Evgun.

Thorne dan sejumlah ilmuwan lain menyimpulkan bahwa meskipun lubang cacing terbentuk karena faktor-faktor yang diperlukan, kemungkinan besar lubang cacing tersebut akan runtuh sebelum ada benda atau orang yang melewatinya. Dibutuhkan waktu yang cukup lama untuk menjaga lubang cacing tetap terbuka sejumlah besar apa yang disebut “materi eksotik”. Salah satu bentuk “materi eksotik” alami adalah energi gelap, Davis menjelaskan aksinya sebagai berikut: “tekanan, yang nilainya lebih rendah dari tekanan atmosfer, menciptakan gaya tolak gravitasi, yang pada gilirannya mendorong ruang batin alam semesta kita ke arah luar, yang menghasilkan ekspansi alam semesta yang bersifat inflasi."

Materi eksotik seperti materi gelap lima kali lebih banyak jumlahnya di alam semesta dibandingkan materi biasa. Hingga saat ini, para ilmuwan belum mampu mendeteksi gugus materi gelap atau energi gelap, sehingga banyak sifat-sifatnya yang belum diketahui. Studi tentang sifat-sifatnya terjadi melalui studi tentang ruang di sekitarnya.

Melalui lubang cacing melalui waktu - kenyataan?

Ide perjalanan waktu cukup populer tidak hanya di kalangan peneliti. Teori lubang cacing didasarkan pada perjalanan Alice melalui kaca dalam novel Lewis Carroll dengan judul yang sama. Apa itu terowongan ruang-waktu? Wilayah ruang di ujung terowongan harus menonjol dari area sekitar pintu masuk karena distorsi, seperti refleksi di cermin melengkung. Tanda lainnya bisa jadi adalah pergerakan cahaya terkonsentrasi yang diarahkan melalui terowongan lubang cacing oleh arus udara. Davis menyebut fenomena di ujung depan lubang cacing sebagai "efek pelangi kaustik". Efek seperti itu bisa terlihat dari kejauhan. “Para astronom berencana menggunakan teleskop untuk memburu fenomena pelangi ini, mencari lubang cacing yang alami atau bahkan tercipta secara tidak wajar dan dapat dilalui,” kata Davis. - “Saya belum pernah mendengar bahwa proyek ini telah maju pusat mati ".

Sebagai bagian dari penelitiannya terhadap lubang cacing, Thorne berteori bahwa lubang cacing dapat digunakan sebagai mesin waktu. Eksperimen pemikiran yang melibatkan perjalanan waktu sering kali menemui paradoks. Mungkin yang paling terkenal adalah paradoks kakek: Jika seorang peneliti kembali ke masa lalu dan membunuh kakeknya, maka orang tersebut tidak akan bisa dilahirkan, dan karena itu tidak akan pernah kembali ke masa lalu. Meskipun ada asumsi bahwa tidak ada jalan kembali ke perjalanan waktu, Davis mengatakan penelitian Thorne telah membuka kemungkinan baru untuk dieksplorasi oleh para ilmuwan.

Phantom Link: Lubang Cacing dan Alam Kuantum

“Seluruh industri kerajinan tangan fisika teoritis tumbuh dari teori-teori yang mengarah pada pengembangan metode ruang-waktu lain yang menghasilkan penyebab paradoks mesin waktu yang telah dijelaskan, "kata Davis. Terlepas dari segalanya, kemungkinan menggunakan lubang cacing untuk perjalanan waktu menarik baik penggemar fiksi ilmiah maupun mereka yang ingin melakukannya. mengubah masa lalu mereka. Davis percaya berdasarkan teori modern bahwa untuk membuat mesin waktu keluar dari lubang cacing, aliran di salah satu atau kedua ujung terowongan perlu dipercepat hingga kecepatan mendekati kecepatan cahaya.

Berdasarkan hal ini, akan sangat sulit untuk membangun mesin waktu berdasarkan lubang cacing, kata Davis. Sebagai perbandingan, akan lebih mudah menggunakan lubang cacing untuk perjalanan antarbintang di luar angkasa.

Fisikawan lain berpendapat bahwa perjalanan waktu melalui lubang cacing dapat menyebabkan penumpukan energi dalam jumlah besar yang akan menghancurkan terowongan tersebut sebelum dapat digunakan sebagai mesin waktu, sebuah proses yang dikenal sebagai reaksi kuantum. Namun, memimpikan potensi lubang cacing tetaplah menyenangkan: “Pikirkan semua kemungkinan yang akan dimiliki manusia jika mereka menemukan cara untuk melakukan apa yang dapat mereka lakukan jika mereka dapat melakukan perjalanan melintasi waktu?” kata Davis. "Petualangan mereka akan sangat menarik, setidaknya."

LAGI artikel yang luar biasa

Dalam foto dari Internasional Stasiun ruang angkasa garis-garis oranye yang terlihat di udara bersinar atmosfer bumi. Eksperimen baru Tim peneliti gelombang atmosfer NASA akan mengamati fenomena ini dari atas. stasiun orbit ke ...

Rusia badan antariksa Roscosmos telah menandatangani perjanjian dengan perusahaan pariwisata luar angkasa Amerika Space Adventures untuk penerbangan dua penumpang ke ISS pada tahun 2021. Berbeda dengan peluncuran sebelumnya, kedua wisatawan ini akan berangkat...

Para peneliti percaya bahwa gumpalan kecil udara bumi keluar ke luar angkasa jauh melampaui orbit Bulan. Ternyata geocorona bumi (awan kecil atom hidrogen) membentang sejauh 630.000 km ke luar angkasa. Agar kamu mengerti, L..

Peneliti mempelajari pengaruh angin matahari permukaan bulan, percaya bahwa kontak ini mampu menciptakan komponen kunci air.Umat manusia tidak dapat hidup tanpa air, sehingga timbullah masalah serius untuk jangka panjang...

Setelah menghabiskan satu tahun di luar angkasa sistem kekebalan tubuh Astronot Scott Kelly membunyikan alarm. Para peneliti juga mencatat bahwa beberapa gennya telah berubah aktivitasnya. Studi dikutip ketika membandingkan kinerja dengan saudara kembarnya...

Dalam fiksi ilmiah lubang cacing, atau lubang cacing, adalah metode yang sering digunakan untuk melakukan perjalanan jarak yang sangat jauh di luar angkasa. Mungkinkah jembatan ajaib ini benar-benar ada?

Meskipun saya sangat antusias dengan masa depan umat manusia di luar angkasa, ada satu masalah yang mencolok. Kita adalah kantung daging lunak, yang sebagian besar terdiri dari air, dan yang lainnya sangat jauh dari kita. Bahkan dengan teknologi yang paling optimis sekalipun penerbangan luar angkasa kita dapat membayangkan bahwa kita tidak akan pernah mencapai bintang lain dalam waktu yang setara dengan umur manusia.

Realitas memberi tahu kita bahwa bahkan bintang-bintang yang paling dekat dengan kita pun memiliki jarak yang sangat jauh, dan hal itu akan memakan waktu jumlah yang banyak energi atau waktu untuk melakukan perjalanan ini. Kenyataan memberi tahu kita bahwa kita memerlukan sebuah pesawat luar angkasa yang dapat terbang selama ratusan atau ribuan tahun sementara para astronot dilahirkan di dalamnya, generasi demi generasi, menjalani hidup mereka dan mati dalam penerbangan ke bintang lain.

Fiksi ilmiah, di sisi lain, membawa kita pada metode untuk membuat mesin yang lebih baik. Jalankan warp drive dan saksikan bintang-bintang melintas, menjadikan perjalanan ke Alpha Centauri secepat dan menyenangkan seperti berlayar dengan kapal di suatu tempat di laut.

Bingkai dari film "Interstellar".

Tahukah Anda apa yang lebih sederhana? lubang cacing; terowongan ajaib yang menghubungkan dua titik ruang dan waktu. Tetapkan saja tujuan Anda, tunggu sampai Gerbang Bintang stabilkan dan terbang saja... terbang separuh galaksi ke tujuan Anda.

Ya, itu sangat keren! Seseorang seharusnya menemukan lubang cacing ini, mengantarkan masa depan baru yang berani dalam perjalanan antargalaksi. Apa itu lubang cacing dan seberapa cepat saya dapat menggunakannya? Anda bertanya...

Lubang cacing, juga dikenal sebagai jembatan Einstein-Rosen, adalah metode teoretis melipat ruang dan waktu sehingga Anda dapat menghubungkan dua titik dalam ruang menjadi satu. Kemudian Anda bisa langsung berpindah dari satu tempat ke tempat lain.

Kami akan menggunakan demo klasik dari , di mana Anda menggambar garis antara dua titik pada selembar kertas, lalu melipat kertas dan memasukkan pensil ke dalam dua titik tersebut untuk memperpendek jalurnya. Ini berfungsi dengan baik di atas kertas, tetapi apakah ini fisika nyata?

Albert Einstein, ditangkap dalam foto tahun 1953. Fotografer: Ruth Orkin.

Seperti yang diajarkan Einstein kepada kita, gravitasi bukanlah gaya yang menarik materi seperti magnet, melainkan kelengkungan ruang-waktu. Bulan mengira ia hanya mengikuti garis lurus melintasi ruang angkasa, namun kenyataannya ia mengikuti jalur melengkung yang diciptakan oleh gravitasi bumi.

Jadi, menurut fisikawan Einstein dan Nathan Rosen, Anda dapat memutar bola ruangwaktu yang sangat padat sehingga dua titik berada di lokasi fisik yang sama. Jika Anda dapat menjaga kestabilan lubang cacing, Anda dapat dengan aman memisahkan kedua wilayah ruangwaktu sehingga keduanya masih berada di lokasi yang sama, namun dipisahkan oleh jarak yang Anda suka.

Kita menuruni sumur gravitasi di satu sisi lubang cacing, dan kemudian muncul dengan kecepatan kilat di tempat lain pada jarak jutaan dan milyaran tahun cahaya. Meskipun secara teoritis mungkin untuk membuat lubang cacing, namun secara praktis hal tersebut tidak mungkin dilakukan berdasarkan apa yang kita pahami saat ini.

Pertama masalah besar apakah lubang cacing tidak bisa dilewati, menurut Teori Umum Relativitas. Jadi perlu diingat, ilmu fisika yang meramalkan hal-hal ini melarang penggunaannya sebagai metode transportasi. Ini merupakan pukulan yang cukup serius bagi mereka.

Ilustrasi artistik dari pesawat luar angkasa yang bergerak melalui lubang cacing galaksi yang jauh. Kredit: NASA

Kedua, bahkan jika lubang cacing dapat dibuat, kemungkinan besar lubang tersebut tidak stabil dan langsung menutup setelah pembuatan. Jika Anda mencoba mencapai salah satu ujungnya, Anda mungkin akan gagal.

Ketiga, jika lubang cacing dapat dilalui dan dimungkinkan untuk menjaganya tetap stabil, begitu materi mencoba melewatinya - bahkan foton cahaya - maka lubang cacing tersebut akan runtuh.

Ada secercah harapan, karena fisikawan masih belum menemukan cara untuk menggabungkan teori gravitasi dan mekanika kuantum. Artinya, Semesta sendiri mungkin mengetahui sesuatu tentang lubang cacing yang belum kita pahami. Ada kemungkinan bahwa mereka diciptakan secara alami sebagai bagian dari saat ruangwaktu seluruh alam semesta ditarik ke dalam singularitas.

Para astronom telah mengusulkan untuk mencari lubang cacing di luar angkasa dengan melihat bagaimana gravitasinya mendistorsi cahaya bintang di belakangnya. Belum ada satupun yang muncul. Salah satu kemungkinannya adalah lubang cacing secara alami terlihat seperti partikel virtual yang kita tahu keberadaannya. Hanya saja ukurannya sangat kecil, dalam skala Planck. Anda akan membutuhkan pesawat luar angkasa yang lebih kecil.

Salah satu implikasi paling menarik dari lubang cacing adalah lubang cacing juga memungkinkan Anda melakukan perjalanan melintasi waktu. Begini cara kerjanya. Pertama, buat lubang cacing di laboratorium. Kemudian ambil salah satu ujungnya, letakkan pesawat luar angkasa di dalamnya dan terbang dengan kecepatan cahaya yang sangat kecil, sehingga efek pelebaran waktu berlaku.

Untuk orang-orang di pesawat ruang angkasa Hanya beberapa tahun saja yang akan berlalu, sementara ratusan atau bahkan ribuan generasi manusia akan berubah di Bumi. Dengan asumsi Anda dapat menjaga agar lubang cacing tetap stabil, terbuka, dan dapat dilalui, maka menjelajahinya akan sangat menarik.

Jika Anda berjalan ke satu arah, Anda tidak hanya akan menempuh jarak antar lubang cacing, namun Anda juga akan bergerak maju dalam waktu, dan dengan kecepatan yang sama. jalan kembali: Kembali ke waktu itu.

Beberapa fisikawan seperti Leonard Susskind percaya bahwa hal ini tidak akan berhasil karena akan melanggar dua prinsip dasar fisika: hukum kekekalan energi dan prinsip ketidakpastian energi-waktu Heisenberg.

Sayangnya, tampaknya lubang cacing harus tetap ada dalam dunia fiksi ilmiah di masa mendatang, mungkin selamanya. Bahkan jika lubang cacing dapat dibuat, Anda harus menjaganya tetap stabil, terbuka, dan kemudian mencari cara agar materi bisa masuk ke dalamnya tanpa runtuh. Namun, jika Anda bisa mengetahuinya, Anda akan membuat perjalanan luar angkasa menjadi sangat nyaman.

Judul artikel yang Anda baca “Apa itu lubang cacing atau lubang cacing?”.

Lubang cacing adalah jalur teoretis melalui ruang-waktu yang secara signifikan dapat mempersingkat perjalanan jarak jauh ke seluruh alam semesta melalui penciptaan jalur terpendek antar tujuan. Keberadaan lubang cacing diprediksi oleh teori relativitas. Namun selain nyaman, benda-benda tersebut juga dapat menimbulkan bahaya ekstrem: bahaya keruntuhan mendadak, radiasi tinggi, dan kontak berbahaya dengan benda eksotik.

Teori lubang cacing, atau “lubang cacing”

Pada tahun 1935, fisikawan Albert Einstein dan Nathan Rosen menggunakan teori relativitas untuk mengusulkan keberadaan “jembatan” dalam ruang-waktu. Jalur ini, yang disebut jembatan Einstein-Rosen atau lubang cacing, menghubungkan dua jalur berbagai titik dalam ruang-waktu, secara teoritis menciptakan koridor terpendek yang mengurangi jarak dan waktu perjalanan.

Lubang cacing memiliki dua mulut yang dihubungkan oleh leher yang sama. Mulutnya kemungkinan besar berbentuk bulat. Lehernya bisa lurus, tapi bisa juga melengkung, semakin panjang jalur regulernya.

Teori relativitas umum Einstein secara matematis memprediksi keberadaan lubang cacing, namun hingga saat ini belum ada yang ditemukan. Lubang cacing bermassa negatif dapat dilacak karena efek gravitasinya terhadap cahaya yang lewat.

Beberapa solusi teori relativitas umum mengizinkan adanya “lubang cacing”, yang setiap pintu masuk (mulutnya) merupakan lubang hitam. Namun, lubang hitam alami yang terbentuk akibat runtuhnya bintang yang sekarat tidak menciptakan lubang cacing dengan sendirinya.

Melalui lubang cacing

Fiksi ilmiah penuh dengan cerita perjalanan melalui lubang cacing. Namun kenyataannya, perjalanan seperti itu jauh lebih kompleks, dan bukan hanya karena kita harus menemukan lubang cacing terlebih dahulu.

Masalah pertama adalah ukuran. Lubang cacing peninggalan diyakini ada pada tingkat mikroskopis, dengan diameter sekitar 10 -33 sentimeter. Namun, seiring dengan mengembangnya alam semesta, ada kemungkinan beberapa di antaranya tumbuh menjadi berukuran besar.

Masalah lain muncul dari stabilitas. Lebih tepatnya, karena ketidakhadirannya. Lubang cacing yang diprediksi oleh Einstein-Rosen tidak akan berguna untuk perjalanan karena lubang tersebut akan runtuh terlalu cepat. Namun penelitian terbaru menunjukkan bahwa lubang cacing yang mengandung “materi eksotik” dapat tetap terbuka dan tidak berubah untuk jangka waktu yang lebih lama.

Materi eksotik, berbeda dengan materi gelap atau antimateri, memiliki kepadatan negatif dan tekanan negatif yang sangat besar. Materi seperti itu hanya dapat dideteksi dalam perilaku keadaan vakum tertentu dalam kerangka tersebut teori kuantum bidang.

Jika lubang cacing mengandung cukup banyak materi eksotik, baik yang terbentuk secara alami maupun buatan, maka lubang cacing secara teoritis dapat digunakan sebagai cara untuk mengirimkan informasi atau koridor melalui ruang angkasa.

Lubang cacing tidak hanya dapat menghubungkan dua ujung berbeda dari alam semesta yang sama, tetapi juga dapat menghubungkan dua alam semesta yang berbeda. Selain itu, beberapa ilmuwan berpendapat bahwa jika salah satu pintu masuk lubang cacing dipindahkan dengan cara tertentu, hal itu dapat bermanfaat perjalanan waktu . Namun penentang mereka, seperti kosmolog Inggris Stephen Hawking, berpendapat bahwa penggunaan seperti itu tidak mungkin dilakukan.

Meskipun menambahkan materi eksotik ke lubang cacing dapat menstabilkannya hingga spesies manusia dapat melewatinya dengan aman, masih ada kemungkinan bahwa menambahkan materi "biasa" akan cukup untuk mengganggu kestabilan portal.

Teknologi saat ini tidak cukup untuk memperbesar atau menstabilkan lubang cacing, meskipun lubang cacing tersebut akan ditemukan dalam waktu dekat. Namun, para ilmuwan terus mengeksplorasi konsep ini sebagai sebuah metode perjalanan luar angkasa dengan harapan teknologi tersebut pada akhirnya akan muncul dan mereka pada akhirnya dapat menggunakan lubang cacing.

Berdasarkan bahan dari Space.com

1. Perjalanan Waktu Menggunakan Lubang Cacing Konsep mesin waktu, yang digunakan dalam banyak karya fiksi ilmiah, biasanya memunculkan gambaran tentang perangkat yang tidak masuk akal. Tapi menurut teori umum...
2. Bisakah kita yakin bahwa penjelajah waktu tidak akan mengubah masa lalu kita? Biasanya, kita menerima begitu saja bahwa masa lalu kita adalah fakta yang sudah pasti dan tidak dapat diubah. Sejarah adalah seperti yang kita ingat....

Potongan gambar dari film "Interstellar" dengan " lubang cacing"(2014)

Epik luar angkasa "Antarbintang" ( yang sedang kita bicarakan tentang film fiksi ilmiah, yang dirilis pada Oktober 2014) menceritakan kisah para astronot yang, dalam mencari pilihan untuk menyelamatkan umat manusia, menemukan “jalan kehidupan” yang diwakili oleh sebuah terowongan misterius.

Bagian ini secara misterius muncul di dekat Saturnus dan dalam ruang-waktu membawa seseorang ke galaksi yang jauh, sehingga memberikan peluang untuk menemukan planet yang dihuni makhluk hidup. Planet yang bisa menjadi Rumah kedua bagi manusia.

Hipotesis tentang keberadaan terowongan sinematik, yang disebut oleh para ilmuwan sebagai “lubang cacing” atau “lubang cacing”, didahului oleh fakta nyata. teori fisika, yang diusulkan oleh salah satu astrofisikawan pertama dan mantan profesor California Institut Teknologi Kip Thorne.

Kip Thorne membantu astronom, astrofisikawan, pemopuler ilmu pengetahuan dan salah satu penggagas proyek pencarian kecerdasan luar bumi - Carl Sagan - untuk membuat model lubang cacing untuk novelnya Kontak. Persuasif gambar visual dalam film tersebut begitu jelas bagi para ilmuwan luar angkasa sehingga para ahli astrofisika mengakui bahwa ini mungkin adalah gambar lubang cacing dan lubang hitam paling akurat yang ada di dunia perfilman.

Hanya ada satu detail "kecil" dalam film ini yang menghantui penonton yang penuh perhatian: terbang dengan pesawat luar angkasa seperti ini, tentu saja, bagus, tetapi akankah para pilot tidak menyerah selama pergerakan antarbintang ini?

Pencipta blockbuster luar angkasa memilih untuk tidak menyebutkan bahwa teori asli lubang cacing adalah milik ahli teori astrofisika terkemuka lainnya - Albert Einstein mulai mengembangkannya bersama asistennya Nathan Rosen. Para ilmuwan ini mencoba memecahkan persamaan relativitas umum Einstein sehingga hasilnya seperti itu model matematika di seluruh Alam Semesta, bersama dengan gaya gravitasi dan partikel elementer, yang bentuknya penting. Dalam proses semua ini, dilakukan upaya untuk membayangkan ruang sebagai dua bidang geometris yang dihubungkan satu sama lain melalui “jembatan”.

Paralel, tetapi otonom dari Einstein pekerjaan serupa dilakukan oleh fisikawan lain - Ludwig Flamm, yang pada tahun 1916, juga ketika memecahkan persamaan Einstein, menemukan "jembatan" semacam itu.

Ketiga “pembangun jembatan” mengalami kekecewaan yang sama, karena “teori segala sesuatu yang ada” ternyata tidak dapat dijalankan: “jembatan” seperti itu dalam teori tidak bertindak sama sekali seperti partikel elementer yang sebenarnya.

Namun demikian, pada tahun 1935, Einstein dan Rosen menerbitkan sebuah makalah yang menguraikan teori mereka sendiri tentang terowongan dalam kontinum ruang-waktu. Karya ini, seperti yang dikandung oleh penulisnya, jelas dimaksudkan untuk mendorong generasi ilmuwan lain untuk memikirkan kemungkinan penerapan teori semacam itu.

Fisikawan dari Universitas Princeton John Wheeler pada suatu waktu memperkenalkan sebutan “lubang cacing” ke dalam kosakata, yang digunakan pada tahun-tahun awal untuk mempelajari konstruksi model “jembatan” menurut teori Einstein-Rosen. Wheeler memperhatikan: “jembatan” seperti itu sangat mengingatkan kita pada lorong yang digerogoti oleh cacing di dalam buah. Mari kita bayangkan seekor semut merangkak dari satu sisi buah pir ke sisi lainnya - ia dapat merangkak di sepanjang permukaan melengkung, atau, mengambil jalan pintas, melintasi buah melalui terowongan lubang cacing.

Dan jika kita membayangkan bahwa kontinum ruang-waktu tiga dimensi kita adalah kulit buah pir, seolah-olah permukaan melengkung menutupi “massa” dengan banyak energi. ukuran besar? Mungkin “jembatan” Einstein-Rosen adalah terowongan yang memotong “massa” ini; hal ini memungkinkan pilot kapal luar angkasa mengurangi jarak di ruang angkasa antara dua titik. Mungkin di pada kasus ini ini tentang masa kini solusi matematika teori relativitas umum.

Menurut Wheeler, mulut “jembatan” Einstein-Rosen sangat mirip dengan apa yang disebut lubang hitam Schwarzschild - materi sederhana yang berbentuk bola dan begitu kepadatan tinggi bahwa kekuatan tarik-menariknya tidak dapat diatasi bahkan oleh cahaya sekalipun. Para astronom memiliki pendapat yang kuat tentang keberadaan “lubang hitam”. Mereka percaya bahwa formasi ini lahir ketika bintang-bintang yang sangat masif “runtuh” atau mati.

Seberapa kuatkah hipotesis bahwa “lubang hitam” sama dengan “lubang cacing” atau terowongan yang memungkinkan penerbangan luar angkasa jarak jauh? Mungkin dari sudut pandang matematis pernyataan ini benar. Namun hanya secara teori: tidak akan ada yang selamat dalam ekspedisi semacam itu.

Model Schwarzschild mewakili bagian tengah gelap “lubang hitam” sebagai titik tunggal atau bola stasioner netral di pusat dengan kepadatan tak terbatas. Perhitungan Wheeler menunjukkan konsekuensi dari apa yang terjadi jika terbentuknya “lubang cacing” ketika dua titik tunggal (“lubang hitam Schwarzschild”) di dua bagian jauh Alam Semesta bertemu dalam “massa” dan menciptakan terowongan di antara keduanya. .

Peneliti menemukan bahwa “lubang cacing” tersebut bersifat tidak stabil: sebuah terowongan mula-mula terbentuk dan kemudian runtuh, setelah itu hanya tersisa dua titik tunggal (“lubang hitam”). Prosedur kemunculan dan bantingan terowongan tersebut berlangsung begitu cepat sehingga seberkas cahaya pun tidak dapat menembusnya, belum lagi seorang astronot yang mencoba menyelinap masuk - ia akan ditelan seluruhnya oleh “lubang hitam”. Bukan lelucon - kita berbicara tentang kematian instan, karena gaya gravitasi kekuatan gila akan mencabik-cabik seseorang.

"Lubang Hitam" dan "Bintik Putih"

Thorne merilis buku bersamaan dengan filmnya. Dasar-Dasar Ilmiah film "Antarbintang" Dalam karya ini ia menegaskan: “Setiap benda – hidup atau mati – pada saat terowongan itu runtuh akan hancur dan terkoyak-koyak!”

Untuk yang lain, pilihan alternatif- “Lubang hitam” Kerr yang berputar – peneliti “titik putih” dalam perjalanan antarplanet telah menemukan solusi berbeda terhadap teori relativitas umum. Singularitas di dalam “lubang hitam” Kerr memiliki bentuk yang berbeda-beda, tidak berbentuk bola, melainkan berbentuk cincin.

Model tertentu dapat memberikan seseorang kesempatan untuk bertahan hidup dalam penerbangan antarbintang, tetapi hanya jika kapal melewati lubang ini secara eksklusif melalui pusat cincin. Mirip seperti bola basket luar angkasa, hanya saja harga sebuah pukulan di sini bukanlah poin tambahan: yang dipertaruhkan adalah keberadaan kapal luar angkasa dan awaknya.

Penulis buku “The Science of Interstellar,” Kip Thorne, meragukan teori ini. Pada tahun 1987, dia menulis sebuah artikel tentang terbang melalui “lubang cacing”, di mana dia menunjukkan detail penting: leher terowongan Kerr memiliki bagian yang sangat tidak dapat diandalkan, yang disebut “cakrawala Cauchy”.

Seperti yang ditunjukkan oleh perhitungan terkait, segera setelah benda mencoba melewati titik ini, terowongan tersebut runtuh. Terlebih lagi, jika “lubang cacing” distabilkan, seperti yang dikatakan teori kuantum, lubang tersebut akan segera diisi dengan partikel berenergi tinggi yang cepat.

Akibatnya, begitu Anda masuk ke dalam “lubang hitam” Kerr, Anda akan mendapatkan kulit yang kering dan digoreng.

Alasannya adalah “aksi jangka panjang yang buruk”?

Faktanya adalah fisikawan belum beradaptasi hukum klasik gravitasi ke teori kuantum - bagian ini matematika terlalu sulit untuk dipahami, dan banyak ilmuwan tidak pernah memberikan definisi yang tepat.

Pada saat yang sama, ilmuwan Princeton Juan Malsadena dan rekannya di Stanford Leonard Susskind menyatakan bahwa lubang cacing tampaknya tidak lebih dari perwujudan material dari keterjeratan pada saat objek-objek kuantum terhubung - terlepas dari apakah mereka berjauhan satu sama lain.

Albert Einstein memiliki namanya sendiri untuk keterikatan seperti itu - “aksi mengerikan dari jarak jauh”, fisikawan hebat dan tidak berpikir untuk setuju poin yang diterima secara umum penglihatan. Meskipun demikian, banyak eksperimen telah membuktikan adanya keterjeratan kuantum. Selain itu, ini sudah digunakan untuk tujuan komersial - melindungi transmisi data online, misalnya transaksi perbankan.

Menurut Malsadena dan Susskind, dalam jumlah banyak keterikatan kuantum mampu mempengaruhi perubahan geometri kontinum ruang-waktu dan berkontribusi pada munculnya “lubang cacing” dalam bentuk “lubang hitam” yang saling terkait. Namun hipotesis para ilmuwan ini tidak memungkinkan munculnya terowongan antarbintang yang bisa dilalui.

Menurut Malsadena, terowongan ini di satu sisi tidak memungkinkan untuk terbang kecepatan lebih cepat cahaya, dan di sisi lain, mereka masih dapat membantu para astronot bertemu di sana, di dalam, dengan seseorang “yang lain”. Namun, kesenangan datang darinya pertemuan seperti itu tidak ada, karena pertemuan tersebut akan diikuti oleh kematian yang tak terhindarkan akibat dampak gravitasi di pusat “lubang hitam”.

Singkatnya, “lubang hitam” adalah hambatan nyata bagi eksplorasi ruang angkasa oleh manusia. Dalam hal ini, apa yang dimaksud dengan “lubang cacing”? Menurut Avi Loeb, seorang ilmuwan di Pusat Astrofisika Harvard-Smithsonian, manusia mempunyai banyak pilihan dalam hal ini: karena tidak ada teori yang menggabungkan relativitas umum dengan mekanika kuantum, kita tidak mengetahui keseluruhan kemungkinan ruang-waktu. struktur di mana lubang cacing mungkin muncul "

Mereka runtuh

Tapi di sini juga, tidak semuanya sesederhana itu. Kip Thorne yang sama pada tahun 1987 menetapkan kekhasan untuk setiap “lubang cacing” yang sesuai dengan teori relativitas umum bahwa ia akan runtuh jika tidak dicoba untuk dipertahankan. keadaan terbuka karena apa yang disebut materi eksotik, yang dimilikinya energi negatif atau antigravitasi. Thorne meyakinkan: fakta keberadaan exomatter dapat dibuktikan secara eksperimental.

Eksperimen akan menunjukkan bahwa fluktuasi kuantum dalam ruang hampa tampaknya mampu menciptakan tekanan negatif antara dua cermin yang ditempatkan sangat berdekatan.

Pada gilirannya, menurut Avi Loeb, jika mengamati apa yang disebut energi gelap, maka penelitian ini akan memberikan lebih banyak lebih banyak alasan untuk menjadi yakin akan keberadaan materi eksotik.

Seorang ilmuwan di Pusat Astrofisika Harvard-Smithsonian mengatakan bahwa “...kita telah melihat galaksi-galaksi sepanjang sejarah kosmik baru-baru ini bergerak menjauh dari kita dengan kecepatan yang semakin meningkat dari waktu ke waktu, seolah-olah mereka berada di bawah pengaruh antigravitasi - perluasan galaksi yang semakin cepat ini. Alam semesta dapat dijelaskan jika alam semesta dipenuhi dengan suatu zat yang bertekanan negatif, yaitu bahan yang dibutuhkan untuk membuat lubang cacing…”

Pada saat yang sama, baik Loeb maupun Thorne percaya bahwa “lubang cacing” dapat muncul tentu saja, maka ini akan membutuhkan banyak materi eksotik. Hanya peradaban yang sangat maju yang mampu mengumpulkan cadangan energi dan kemudian menstabilkan terowongan tersebut.

Dalam pandangan tentang teori ini juga “tidak ada kesepakatan di antara kawan-kawan.” Berikut pendapat rekan mereka Malsadena tentang temuan Loeb dan Thorne, misalnya:

“...Saya percaya bahwa gagasan tentang lubang cacing yang stabil dan dapat dilewati tidak cukup dapat dipahami dan, tampaknya, tidak sesuai dengan hukum yang diketahui fisikawan..." Sabine Hossenfelder dari Institut Skandinavia untuk Fisika Teoritis di Swedia benar-benar mematahkan kesimpulan Loeb-Thorn: "...Kami sama sekali tidak memiliki bukti keberadaan materi eksotik. Terlebih lagi, ada kepercayaan luas bahwa ia tidak mungkin ada, karena jika ia memang ada, ruang hampa akan menjadi tidak stabil..."

Sekalipun materi eksotik seperti itu ada, Hossenfelder mengembangkan idenya, bergerak di dalamnya akan sangat tidak menyenangkan: setiap kali sensasi akan berbanding lurus dengan derajat kelengkungan struktur ruang-waktu di sekitar terowongan dan kepadatan energi di dalamnya. Sabine Hossenfelder menyimpulkan:

“…Ini sangat mirip dengan “lubang hitam”: gaya pasang surutnya terlalu besar dan seseorang akan terkoyak-koyak…”

Paradoksnya, terlepas dari kontribusinya pada film Interstellar, Thorne juga tidak terlalu percaya bahwa terowongan yang bisa dilalui bisa muncul. Dan kemungkinan astronot melewatinya (tanpa membahayakan!) - dan terlebih lagi. Ia sendiri mengakui hal ini dalam bukunya:

“…Jika [terowongan] itu ada, maka saya sangat meragukan apakah terowongan itu bisa muncul di alam semesta astrofisika secara alami…”

...Jadi percayalah pada film fiksi ilmiah!

- Sergey Vladilenovich, apa itu lubang cacing?

Tidak ada definisi yang sangat ketat. Definisi seperti itu diperlukan ketika Anda membuktikan beberapa teorema, dan teorema yang ketat hampir tidak ada, sehingga hanya terbatas pada konsep figuratif dan gambar. Bayangkan kita mengeluarkan bola dari tangan kita ruang tiga dimensi di satu ruangan dan bola yang sama persis dikeluarkan di ruangan lain, dan batas yang dihasilkan dari lubang-lubang ini direkatkan. Jadi, ketika di suatu ruangan kita masuk ke dalam bekas bola yang telah menjadi lubang ini, kita akan muncul di ruangan lain - dari lubang yang terbentuk menggantikan bola lain. Jika ruang kita bukan tiga dimensi, melainkan dua dimensi, maka akan terlihat seperti selembar kertas yang ditempelkan pena. Analog tiga dimensi dan perkembangannya dari waktu ke waktu disebut lubang cacing.

- Bagaimana mereka mempelajari lubang cacing secara umum?

Ini adalah kegiatan yang murni teoretis. lubang cacing tidak ada seorang pun yang pernah melihatnya, dan, secara umum, tidak ada kepastian bahwa mereka ada. Mereka mulai mempelajari lubang cacing, dimulai dari pertanyaan: apakah ada mekanisme di alam yang dapat menjamin kita bahwa lubang cacing tidak mungkin ada di alam? Mekanisme ini tidak ditemukan, sehingga kita dapat berasumsi bahwa lubang cacing adalah fenomena nyata.

- Apakah pada prinsipnya mungkin melihat lubang cacing?

Tentu saja. Jika di ruangan terkunci seseorang tiba-tiba merangkak entah dari mana, maka Anda sedang mengamati lubang cacing. Lubang cacing sebagai objek studi ditemukan dan dipromosikan oleh fisikawan teoretis Amerika John Wheeler, yang dengan bantuan mereka ingin menjelaskan, tidak kurang, muatan listrik. Biar saya jelaskan. Deskripsi gratis Medan listrik dari sudut pandang fisika teoretis, ini bukanlah tugas yang sulit. Tetapi mendeskripsikan muatan listrik dari sudut pandang yang sama sangatlah sulit. Muatan listrik muncul dalam pengertian ini sebagai sesuatu yang sangat misterius: sejenis zat, terpisah dari medan, tidak diketahui asal usulnya, dan tidak jelas bagaimana cara menanganinya di fisika klasik. Ide Wheeler adalah sebagai berikut. Katakanlah kita mempunyai lubang cacing mikroskopis yang penuh dengan lubang cacing saluran listrik- garis-garis ini masuk dari satu ujung, dan keluar dari ujung lainnya. Pengamat luar yang tidak mengetahui bahwa kedua ujung ini dihubungkan oleh garis-garis gaya akan menganggap benda tersebut sebagai bola sederhana di ruang angkasa, akan memeriksa medan disekitarnya, dan akan terlihat seperti sebuah medan. biaya poin. Hanya pengamat yang akan mengira bahwa ini adalah sejenis zat misterius yang bermuatan, dll, dan semua itu karena dia tidak mengetahui bahwa sebenarnya itu adalah lubang cacing. Tentu saja, ini adalah ide yang sangat elegan, dan banyak yang telah mencoba mengembangkannya, namun belum banyak kemajuan yang dicapai, karena elektron, bagaimanapun juga, adalah objek kuantum, dan lubang cacing adalah objek kuantum. tingkat kuantum tidak seorang pun, tentu saja, tahu bagaimana menjelaskannya. Namun jika kita berasumsi bahwa hipotesis tersebut benar, maka lubang cacing lebih dari sekedar fenomena sehari-hari; segala sesuatu yang berhubungan dengan listrik pada akhirnya akan bergantung pada lubang cacing tersebut.

Materi eksotik - konsep klasik fisika, mendeskripsikan zat apa pun (biasanya hipotetis) yang melanggar satu atau lebih kondisi klasik, atau tidak terdiri dari baryon yang diketahui. Zat-zat tersebut mungkin memiliki kualitas seperti kepadatan energi negatif atau ditolak daripada ditarik karena gravitasi. Materi eksotik digunakan dalam beberapa teori, misalnya dalam teori tentang struktur lubang cacing. Paling perwakilan terkenal materi eksotik adalah ruang hampa di wilayah dengan tekanan negatif yang dihasilkan oleh efek Casimir.

- Jenis lubang cacing apa yang ada?

Dari sudut pandang perjalanan teoritis, ada lubang cacing yang bisa dilewati dan tidak bisa dilewati. Yang tidak bisa dilewati adalah yang jalurnya rusak, dan ini terjadi begitu cepat sehingga tidak ada benda yang punya waktu untuk menyeberang dari satu ujung ke ujung lainnya. Tentu saja, yang paling menarik untuk dipelajari adalah lubang cacing jenis kedua - yang lumayan. Bahkan ada teori indah yang mengatakan: apa yang dulu kita anggap sebagai lubang hitam supermasif di pusat galaksi sebenarnya adalah mulut lubang cacing. Teori ini hampir belum berkembang dan, tentu saja, belum menemukan konfirmasi apa pun; teori ini ada sebagai semacam gagasan. Esensinya adalah bahwa di luar lubang cacing Anda hanya melihat bahwa di pusat galaksi terdapat objek simetris bola tertentu, tetapi apa itu - lubang cacing atau lubang hitam - Anda tidak dapat mengatakannya, karena Anda berada di luar objek ini.

Faktanya, mereka hanya dapat dibedakan berdasarkan satu parameter - massa. Jika massanya ternyata negatif maka kemungkinan besar itu adalah lubang cacing, tetapi jika massanya positif maka diperlukan informasi tambahan, karena lubang hitam juga bisa berubah menjadi lubang cacing. Massa negatif secara umum adalah salah satu momen sentral dari keseluruhan cerita lubang cacing. Karena agar bisa dilewati, lubang cacing harus diisi dengan apa yang disebut zat eksotik - zat yang, setidaknya di beberapa tempat, di beberapa titik, kerapatan energinya negatif. Pada tingkat klasik, tidak ada seorang pun yang pernah melihat zat seperti itu, tetapi kita tahu pasti bahwa pada prinsipnya zat tersebut ada. Terdaftar efek kuantum, yang menyebabkan munculnya zat tersebut. Fenomena ini cukup terkenal dan disebut efek Casimir. Itu telah terdaftar secara resmi. Dan justru terkait dengan adanya kepadatan energi negatif yang sangat menginspirasi.

Efek Casimir adalah efek yang terdiri dari tarik-menarik timbal balik dari benda-benda tak bermuatan di bawah pengaruh fluktuasi kuantum dalam ruang hampa. Paling sering kita berbicara tentang dua permukaan cermin paralel yang tidak bermuatan yang ditempatkan jarak dekat, tapi efek Casimir juga ada untuk geometri yang lebih kompleks. Alasan efeknya adalah fluktuasi energi vakum fisik karena kelahiran dan hilangnya partikel maya yang terus-menerus di dalamnya. Efeknya telah diprediksi oleh fisikawan Belanda Hendrik Casimir pada tahun 1948 dan kemudian dikonfirmasi secara eksperimental.

Secara umum, di ilmu kuantum Kepadatan energi negatif adalah hal yang cukup umum, terkait dengan hal-hal seperti penguapan Hawking. Jika kepadatan seperti itu ada, kita dapat mengaturnya pertanyaan selanjutnya: seberapa besar massa lubang hitam (parameternya medan gravitasi)? Ada solusi untuk masalah ini yang berlaku untuk lubang hitam - yaitu benda bermassa positif, dan ada solusi yang berlaku untuk massa negatif. Jika terdapat banyak materi eksotik di dalam lubang cacing, maka massa benda di luarnya akan bernilai negatif. Oleh karena itu, salah satu jenis “pengamatan” utama lubang cacing adalah melacak objek yang diasumsikan memilikinya massa negatif. Dan jika kita menemukan benda seperti itu, maka cukuplah bagian yang besar Mungkin bisa dikatakan bahwa ini adalah lubang cacing.

Lubang cacing juga dibagi menjadi intra-dunia dan antar-dunia. Jika kita menghancurkan terowongan di antara dua mulut lubang jenis kedua, kita akan dapat melihat dua alam semesta yang sama sekali tidak berhubungan. Lubang cacing seperti itu disebut antardunia. Tetapi jika kita melakukan hal yang sama dan melihat bahwa semuanya baik-baik saja - kita tetap berada di Alam Semesta yang sama - maka kita memiliki lubang cacing intra-dunia di depan kita. Kedua jenis lubang cacing ini memiliki banyak kesamaan, namun ada juga perbedaan penting. Faktanya adalah lubang cacing intradunia, jika ada, cenderung berubah menjadi mesin waktu. Sebenarnya, dengan latar belakang asumsi inilah muncul lonjakan minat terhadap lubang cacing.

Kesan artis tentang lubang cacing

©depositphotos.com

Dalam kasus lubang cacing intradunia, ada dua cara yang berbeda lihatlah tetangga Anda: langsung melalui terowongan atau memutar. Jika Anda mulai menggerakkan satu mulut lubang cacing relatif terhadap yang lain, maka, sesuai dengan paradoks kembar yang terkenal, orang kedua, yang kembali dari perjalanan, akan menjadi lebih muda dari yang tersisa. Di sisi lain, ketika Anda melihat melalui terowongan, Anda berdua duduk di laboratorium yang tidak bergerak dari sudut pandang Anda, tidak ada yang terjadi pada Anda, jam Anda tersinkronisasi. Dengan demikian, Anda memiliki kemungkinan teoretis untuk menyelam ke dalam terowongan ini dan muncul pada momen yang, dari sudut pandang pengamat eksternal, mendahului momen Anda menyelam. Penundaan yang dilakukan pada tingkat yang sesuai akan menimbulkan kemungkinan perjalanan melingkar dalam ruang-waktu, ketika Anda kembali ke sana tempat asli berangkat dan berjabat tangan dengan inkarnasimu sebelumnya.

Paradoks kembar - eksperimen pikiran, dengan bantuannya mereka mencoba "membuktikan" ketidakkonsistenan tersebut teori khusus relativitas. Menurut STR, dari sudut pandang pengamat “diam”, semua proses pada benda bergerak melambat. Di sisi lain, prinsip relativitas menyatakan kesetaraan sistem inersia hitung mundur. Berdasarkan hal tersebut, dibangun suatu penalaran yang mengarah pada kontradiksi yang nyata. Untuk lebih jelasnya, kisah dua saudara kembar diulas. Salah satu dari mereka (pelancong) melakukan penerbangan luar angkasa, dan yang kedua (orang rumahan) tetap berada di Bumi. Paling sering, “paradoks” dirumuskan sebagai berikut:

Dari sudut pandang orang rumahan, jam pengembara yang bergerak bergerak lambat, sehingga ketika kembali, jam tersebut harus tertinggal di belakang jam orang rumahan. Di sisi lain, Bumi bergerak relatif terhadap penjelajah, sehingga jam rumahan pasti tertinggal. Padahal, saudara-saudara mempunyai hak yang sama, oleh karena itu, setelah kembali, jam tangan mereka harus menunjukkan waktu yang sama. Namun menurut SRT, jam tangan traveler akan tertinggal. Dalam pelanggaran terhadap simetri saudara-saudara ini, terlihat sebuah kontradiksi.

- Apa perbedaan mendasar antara lubang cacing dan lubang hitam?

Pertama-tama, harus dikatakan bahwa ada dua jenis lubang hitam - lubang hitam yang terbentuk akibat runtuhnya bintang-bintang, dan lubang hitam yang awalnya muncul seiring dengan kemunculan Alam Semesta itu sendiri. Kedua hal ini sangat mendasar jenis yang berbeda lubang hitam. Pada suatu waktu ada konsep seperti “lubang putih”, namun sekarang sudah jarang digunakan. lubang putih– ini adalah warna hitam yang sama, tetapi berkembang mundur seiring berjalannya waktu. Materi hanya terbang ke dalam lubang hitam, namun tidak pernah bisa lepas dari sana. Sebaliknya, materi hanya terbang keluar dari lubang putih, namun sama sekali tidak mungkin masuk ke dalamnya. Padahal, hal ini sangat wajar jika mengingat Teori Relativitas Umum bersifat simetris terhadap waktu, artinya jika ada lubang hitam pasti ada lubang putih juga. Totalitas mereka mewakili lubang cacing.

Lubang hitam seperti yang dibayangkan oleh seorang seniman

©VISI VICTOR HABBICK/SPL/Getty

- Apa yang diketahui tentang struktur internal lubang cacing?

Sejauh ini, model dalam pengertian ini baru dibangun. Di satu sisi, kita tahu bahwa kemunculan materi eksotik ini mungkin telah ditemukan bahkan secara eksperimental, namun masih banyak pertanyaan yang tersisa. Satu-satunya model lubang cacing yang saya ketahui yang kurang lebih konsisten dengan kenyataan adalah model lubang cacing yang awalnya menguap (sejak asal mula Alam Semesta). Karena penguapan ini, lubang seperti itu tetap bisa dilewati untuk waktu yang lama.

- Apa sebenarnya yang sedang kamu kerjakan?

Saya belajar dengan bersih aktivitas teoritis, yang secara umum dapat disebut struktur sebab akibat ruang-waktu adalah teori klasik Relativitas, terkadang semi klasik (kuantum, seperti yang kita ketahui, belum ada).

Dalam teori non-relativistik klasik, banyak hal yang bisa dikemukakan bukti yang meyakinkan bahwa perjalanan waktu tidak mungkin ada, namun tidak ada bukti seperti itu dalam Relativitas Umum. Dan Einstein, ketika dia baru mengembangkan teorinya, menyadari hal ini. Dia bertanya-tanya apakah ada cara untuk mengesampingkan kemungkinan ini. Kemudian dia gagal mengatasi tugas ini, seperti yang kemudian dia katakan sendiri. Dan meskipun Einstein menciptakan bahasa untuk mempelajari pertanyaan ini, tugasnya tetap bersifat akademis. Ada lonjakan minat terhadapnya pada akhir tahun 1940-an, ketika Gödel mengusulkan model kosmologis yang berisi kurva tertutup tersebut. Namun karena Gödel selalu mengusulkan sesuatu yang eksotik, maka hal itu ditanggapi dengan penuh minat, namun tanpa konsekuensi ilmiah yang serius. Dan kemudian, di suatu tempat di akhir abad yang lalu, terutama berkat fiksi ilmiah - misalnya, film "Kontak" dengan Jodie Foster - minat terhadap topik perjalanan waktu menggunakan lubang cacing dihidupkan kembali. Penulis novel yang menjadi dasar penulisan naskah filmnya adalah astronom dan pemopuler ilmu pengetahuan yang sangat terkenal, Carl Sagan. Dia menanggapi masalah ini dengan sangat serius dan bertanya kepada temannya, yang juga seorang relativis terkenal, Kip Thorne, untuk melihat apakah semua yang digambarkan dalam film itu mungkin dari sudut pandang ilmiah. Dan dia menerbitkan artikel semi-populer di majalah guru fisika Amerika, “Lubang Cacing sebagai Alat untuk Mempelajari Teori Relativitas Umum,” di mana dia mempertimbangkan kemungkinan perjalanan waktu melalui lubang cacing. Dan saya harus mengatakan bahwa pada saat itu gagasan perjalanan melalui lubang hitam sedang populer dalam fiksi ilmiah. Namun dia memahami bahwa lubang hitam adalah objek yang benar-benar tidak dapat dilewati - perjalanan melalui lubang hitam tidak mungkin dilakukan, jadi dia menganggap lubang cacing sebagai kemungkinan perjalanan waktu. Meskipun hal ini telah diketahui sebelumnya, entah mengapa orang menganggap kesimpulannya sebagai ide yang benar-benar segar dan bergegas menyelidikinya. Selain itu, penekanannya adalah pada anggapan bahwa mesin waktu tidak ada, namun mereka memutuskan untuk mencari tahu alasannya. Dan dengan cepat muncul pemahaman bahwa tidak ada keberatan yang jelas terhadap keberadaan mesin semacam itu. Sejak itu, lebih banyak lagi penelitian berskala besar, teori mulai bermunculan. Secara umum, saya telah melakukan ini sejak saat itu.

Kontak adalah film fiksi ilmiah tahun 1997. Sutradara: Robert Zemeckis. Plot utama: Ellie Arroway (Judy Foster) telah mengabdikan seluruh hidupnya untuk sains, dia menjadi peserta dalam proyek pencarian kecerdasan luar bumi. Semua upaya untuk mencari sinyal luar angkasa tidak membuahkan hasil, dan masa depan proyeknya dalam bahaya. Ellie putus asa mencari dukungan, namun tiba-tiba menerima bantuan dari miliarder eksentrik Hadden. Dan inilah hasilnya - Ellie menangkap sinyalnya. Penguraian kode sinyal menunjukkan bahwa sinyal tersebut berisi deskripsi perangkat teknis. Tujuannya tidak jelas, tapi di dalamnya ada ruang untuk satu orang.

Setelah membuat dan meluncurkan perangkat tersebut, Ellie melakukan perjalanan melalui sistem lubang cacing dan mungkin dipindahkan ke planet lain. sistem bintang. Bangun di sana, di tepi pantai, dia bertemu dengan perwakilan dari peradaban lain, yang memilih gambar mendiang ayahnya. Melihat sekeliling, sang pahlawan wanita menyadari bahwa area ini telah diciptakan kembali oleh kecerdasan alien dalam pikirannya dalam gambar gambar yang dia buat saat masih kecil. Alien tersebut memberitahunya bahwa perangkat tersebut memungkinkan pengorganisasian sistem jalur komunikasi antarbintang, dan Bumi selanjutnya menjadi anggota komunitas peradaban Semesta.

Ellie kembali ke Bumi. Dari sudut pandang pengamat luar, tidak terjadi apa-apa padanya setelah peluncuran instalasi, dan tubuhnya tidak meninggalkan planet kita. Ellie menemukan dirinya masuk situasi yang paradoks. Sebagai seorang ilmuwan, dari sudut pandang sains yang ketat, dia tidak dapat mengkonfirmasi perkataannya dengan cara apapun. Keadaan lain juga menjadi jelas: kamera video yang dipasang pada Ellie selama perjalanan tidak merekam apapun, namun durasi rekaman kosong tersebut bukan beberapa detik, melainkan 18 jam...

- Apakah mungkin untuk “membuat” lubang cacing?

Justru soal inilah yang ada ketegasannya hasil ilmiah. Hal ini disebabkan belum adanya hasil pasti dalam studi lubang mol. Ada teorema yang telah dibuktikan sejak lama, dan dikatakan demikian. Ada yang namanya hiperbolisme global. Dalam hal ini, tidak masalah sama sekali apa artinya, tetapi intinya adalah untuk saat ini dan karena ruang angkasa bersifat hiperbolik secara global, tidak mungkin membuat lubang cacing - lubang cacing bisa ada di alam, tetapi Anda tidak akan bisa. untuk membuatnya sendiri. Jika Anda berhasil mengganggu hiperbolisme global, mungkin Anda bisa menciptakan lubang cacing. Namun faktanya pelanggaran ini sendiri merupakan hal yang sangat eksotik, kurang dipelajari dan kurang dipahami, sehingga produk sampingannya berupa lahirnya lubang cacing sudah merupakan hal yang relatif kecil dibandingkan dengan fakta yang Anda kelola. untuk melanggar hiperbolisme global. Ada hal yang sangat terkenal yang disebut “prinsip sensor kosmik yang ketat,” yang mengatakan bahwa ruang angkasa selalu bersifat hiperbolik secara global. Tapi ini, pada prinsipnya, tidak lebih dari sebuah keinginan. Tidak ada bukti kebenaran prinsip ini, hanya ada beberapa bukti kepercayaan diri batin Bagi banyak orang, sudah menjadi hal yang umum bahwa ruangwaktu pasti bersifat hiperbolik secara global. Jika demikian, tidak mungkin membuat lubang cacing - Anda perlu mencari lubang cacing yang sudah ada. Sementara itu, keraguan besar terhadap kebenaran prinsip sensor kosmik diungkapkan oleh penulisnya sendiri, Roger Penrose, tapi itu lain cerita.

- Jadi, membuat lubang cacing memerlukan pengeluaran energi yang serius?

Sangat sulit untuk mengatakan apa pun di sini. Masalahnya adalah ketika hiperbolisitas global Anda dilanggar, maka prediktabilitas juga dilanggar - ini pada dasarnya sama. Anda dapat mengubah ruang di dekat Anda secara geometris, misalnya, mengambil tas dan meletakkannya di tempat lain. Namun ada batasan tertentu di mana Anda dapat melakukan hal ini, khususnya batasan yang ditentukan oleh prediktabilitas. Misalnya, terkadang Anda dapat mengetahui apa yang akan terjadi dalam 2 detik, dan terkadang tidak. Garis besar dari apa yang bisa atau tidak bisa Anda prediksi justru terletak pada hiperbolisme global. Jika ruang-waktu Anda bersifat hiperbolik secara global, Anda dapat memprediksi evolusinya. Jika kita berasumsi bahwa pada suatu saat hal ini melanggar hiperbolisme global, segalanya menjadi sangat buruk dalam hal prediktabilitas. Oleh karena itu, muncullah suatu hal yang menakjubkan, misalnya, saat ini juga sebuah lubang cacing dapat terwujud, yang melaluinya seekor singa akan melompat keluar. Ini akan menjadi fenomena eksotik, namun tidak akan melanggar hukum fisika apa pun. Di sisi lain, Anda dapat menghabiskan banyak tenaga, uang, dan sumber daya untuk memfasilitasi proses ini. Namun hasilnya akan tetap sama - dalam kedua kasus tersebut Anda tidak tahu apakah lubang cacing akan muncul atau tidak. Dalam fisika klasik, kita tidak dapat berbuat apa-apa - jika diinginkan, ia akan muncul, jika tidak diinginkan, ia tidak akan muncul - namun ilmu kuantum belum memberi kita petunjuk apa pun mengenai masalah ini.

Prinsip “sensor kosmik” dirumuskan pada tahun 1969 oleh Roger Penrose sebagai berikut bentuk kiasan: “Alam membenci singularitas telanjang.” Dinyatakan bahwa singularitas ruang-waktu muncul di tempat-tempat yang, misalnya wilayah dalam lubang hitam tersembunyi dari pengamat. Prinsip ini belum terbukti, dan ada alasan untuk meragukan kebenaran absolutnya (misalnya, runtuhnya awan debu dengan momentum sudut tinggi menyebabkan “singularitas telanjang”, namun tidak diketahui apakah solusi persamaan Einstein ini tepat). stabil sehubungan dengan gangguan kecil pada data awal).

Formulasi Penrose (suatu bentuk sensor kosmik yang kuat) mengasumsikan bahwa ruangwaktu secara keseluruhan bersifat hiperbolik secara global.

Belakangan, Stephen Hawking mengajukan formulasi berbeda (suatu bentuk sensor kosmik yang lemah), yang hanya mengasumsikan hiperbolisitas global dari komponen ruang-waktu “masa depan”.