با حل معادلات نسبیت عام انیشتین در حالتی خاص، کرم‌چاله ها به صورت شکلی از فضازمان بوجود می‌آیند. اگر امکان سفر به کرم‌چاله فراهم شود، فیلم علمی-تخیلی میان‌ستاره‌ای می‌تواند به حقیقت بپیوندد! به تازگی یک گروه بین المللی به رهبری دکتر خوزه بلازکز (Jose Luis Blázquez-Salcedo) از دانشگاه اولدنبورگ آلمان، مدل نظری جدیدی را مبنی بر وجود کرم چاله ها ارائه کرده است. با دیپ لوک همراه باشید…
کرم چاله ها در بسیاری از فیلم‌های علمی تخیلی به عنوان میانبر بین دو نقطه دور از هم در فضا، نقش کلیدی ایفا می‌کنند، اما در فیزیک این تونل‌های فضازمان، در حد فرضیه باقی مانده‌‌اند. کرم‌چاله ها نیز مانند سیاه‌چاله ها در معادلات نظریه نسبیت عام اینشتین ظاهر می شوند که در سال ۱۹۱۶ منتشر شد. یک فرض مهم در نظریه اینشتین این است که جهان دارای چهار بعد است (سه بعد فضایی و یک بعد زمانی). این چهار بعد با هم، آنچه را که به فضازمان معروف است، تشکیل می‌دهند. فضازمان را می‌توان توسط اجسام عظیمی مانند ستاره‌ها کشیده و خمیده کرد. این خمیدگی را می‌توان به شکل یک ورق لاستیکی، زمانی که یک توپ فلزی در آن فرو می‌رود تصور نمود. انحنای فضازمان نحوه حرکت اجسامی مانند سفینه‌های فضایی، سیارات و همچنین حرکت نور را تعیین می‌کند. بلازکز می گوید:
در بحث نظری، فضازمان می‌توانست بدون اجسام عظیم نیز خم و خمیده شود. در این سناریو، کرم‌چاله یک منطقه بسیار خمیده در فضازمان خواهد بود که شبیه دو قیف به هم پیوسته است و دو نقطه دور در فضا را مانند یک تونل به هم متصل می‌کند. از دیدگاه ریاضی چنین میانبری امکان پذیر خواهد بود، اما تا به امروز هیچ کرم‌چاله واقعی مشاهده نشده است. گذشته از این، چنین کرم‌چاله ای ناپایدار خواهد بود. برای مثال، اگر یک سفینه فضایی به درون یکی از آن‌ها برود، این کرم چاله سریعا به یک سیاه‌چاله تقلیل می‌یابد (یا در اصطلاح به یک سیاه چاله فروپاشی می‌کند). اتصالی که به دیگر نقاط جهان داشت قطع، و سفینه برای همیشه ناپدید می‌شود. مدل‌های پیشین نشان می‌دهند که تنها راه برای باز نگه داشتن کرم‌چاله، وجود شکل عجیب و غریبی از ماده است که جرم منفی دارد. به عبارت دیگر وزن آن کمتر از صفر است و این تنها در بحث نظری وجود دارد.
با این حال بلازکز، کریستین نول (Christian Knoll) از دانشگاه اولدنبورگ و یوگن رادو(Eugen Radu) ازدانشگاه آویرو در مدل خود نشان می‌دهند که کرم چاله ها بدون چنین ماده‌ای نیز قابل عبور هستند. محققان رویکرد نیمه‌کلاسیک نسبتا ساده‌ای را انتخاب کردند. آن‌ها اصول نظریه نسبیت را با اصول نظریه کوانتومی و همچنین اصول الکترودینامیک کلاسیک ترکیب کردند. در این مدل، ذرات بنیادی خاصی مانند الکترون و بار الکتریکی آن را ماده ای برای عبور ازکرم‌چاله درنظر می گیرند. آن‌ها به عنوان یک توصیف ریاضی معادله دیراک را انتخاب کردند، فرمولی که تابع چگالی احتمال یک ذره را بر اساس نظریه کوانتومی و نسبیت به عنوان میدان دیراک توصیف می‌کند.
همانطور که فیزیکدانان در مطالعه خود گزارش داده‌اند، گنجاندن میدان دیراک در مدل آن‌هاست که وجود کرم چاله با قابلیت عبور ماده از آن را مجاز می‌داند، به شرطی که نسبت بین بار الکتریکی و جرم کرم چاله از حد خاصی فراتر رود. علاوه بر ماده، سیگنال‌ها (بعنوان مثال امواج الکترومغناطیسی) می‌توانند از تونل‌های کوچک در فضازمان عبور کنند. کرم چاله های میکروسکوپی که توسط این گروه فرض شده‌اند، احتمالا برای سفرهای بین ستاره‌ای مناسب نخواهند بود. از طرفی، این مدل باید بیشتر اصلاح شود تا دریابیم آیا به راستی چنین ساختارهای غیرمعمولی می توانند وجود داشته باشند یا خیر. بلازکز می گوید:
ما فکر می کنیم کرم چاله ها نیز می‌توانند در یک مدل کامل وجود داشته باشند.
گفتگو۳ دیدگاه
خیلی ممنون. واقعا مطالب خیلی جالب و بروزی میزارید.
همیشه این سایت رو دنبال میکنم .
کلاس درس کوانتوم واقعا عالیه . و ابهامات زیادی رو برطرف میکنه .ولی بازم ما رو توی دریای علم کوانتوم بیشتر فرو میبره و دقیقا شبیه تشنه ای هستیم که پی در پی بیشتر تشنه علم میشیم.
دانشجوی مهندسی برق هستم و از طرفی عاشق علم فیزیک و نجوم و…هستم .
با تشکر از همه گسترش دهندگان علم.
به قول کارل سیگن: “درود بر غبارستارگان”
عرض ادب و احترام من در مورد ذره خدا یک مستند دیدم اما داخل سایت شما چیزی پیدا نکردم میشه راهنمایی کنید؟
با سلام، تمامی لینک‌های زیر مربوط به بوزون هیگز(ذره خدا) هستند (توصیه میکنم بر اساس تاریخ انتشار مطالعه کنید):
آیا هیگز را هم باید فراموش کرد؟ : http://www.deeplook.ir/%d9%86%d8%b8%d8%b1%db%8c%d9%87-%d8%b1%db%8c%d8%b3%d9%85%d8%a7%d9%86-%d9%88-%d8%b0%d8%b1%d9%87-%d9%87%db%8c%da%af%d8%b2/
هیگز نمی‌میرد : http://www.deeplook.ir/%d9%86%d8%b8%d8%b1%db%8c%d9%87-%d8%b1%db%8c%d8%b3%d9%85%d8%a7%d9%86-%d9%88-%d8%a7%d9%86%d8%b1%da%98%db%8c-%d8%aa%d8%a7%d8%b1%db%8c%da%a9/
عاقبت، واپاشی بوزون هیگز به کوارک ته مشاهده شد : http://www.deeplook.ir/%d9%88%d8%a7%d9%be%d8%a7%d8%b4%db%8c-%d8%a8%d9%88%d8%b2%d9%88%d9%86-%d9%87%db%8c%da%af%d8%b2/
کدام ذرات، جرمشان را مدیون هیگز هستند؟ : http://www.deeplook.ir/%d9%85%da%a9%d8%a7%d9%86%db%8c%d8%b3%d9%85-%d8%b0%d8%b1%d9%87-%d9%87%db%8c%da%af%d8%b2/
واپاشی ذره هیگز به کوارک‌ها سرانجام مشاهده شد! : http://www.deeplook.ir/%d9%88%d8%a7%d9%be%d8%a7%d8%b4%db%8c-%d8%b0%d8%b1%d9%87-%d9%87%db%8c%da%af%d8%b2-%d8%a8%d9%87-%da%a9%d9%88%d8%a7%d8%b1%da%a9%e2%80%8c%d9%87%d8%a7/
شتاب دهنده جدید سرن : http://www.deeplook.ir/%d8%b4%d8%aa%d8%a7%d8%a8-%d8%af%d9%87%d9%86%d8%af%d9%87-%d8%ac%d8%af%db%8c%d8%af-%d8%b3%d8%b1%d9%86/