I wormhole oi tunnel nel tessuto dello spaziotempo sono terribilmente instabili. Non appena almeno un fotone li colpisce, il wormhole si chiude istantaneamente. Una nuova ricerca suggerisce che il segreto per un wormhole stabile è nella loro forma.
I wormhole, se esistono, ci consentiranno di viaggiare dal punto A a un punto B estremamente distante senza preoccuparci del tempo di viaggio. La transizione sarebbe incredibilmente rapida. Un vero cheat code dell'universo. Vedi una stella lontana milioni di anni luce? Potresti raggiungerlo in pochi minuti se ci fosse un wormhole che conduce ad esso. Non sorprende che questo sia un argomento di fantascienza molto popolare.
Ma i wormhole non sono solo un'invenzione della nostra immaginazione, creati per ritagliare tutte le scene noiose dei viaggi interstellari (e questo è secoli e millenni). Li abbiamo conosciuti grazie alla teoria della relatività generale di Einstein: materia ed energia piegano e deformano il tessuto dello spaziotempo, la cui curvatura indica alla materia come muoversi.
Quindi quando si tratta di wormhole, devi solo chiederti: è possibile deformare lo spaziotempo in modo tale che si sovrapponga a se stesso, formando un tunnel tra due punti distanti? La risposta è stata data negli anni '70: sì. I wormhole sono del tutto possibili e non proibiti dalla relatività generale.
Ma i wormhole sono molto instabili perché, in sostanza, sono costituiti da due buchi neri che si toccano e formano un tunnel. Cioè, stiamo parlando di punti di densità infinita, circondati da aree note come orizzonte degli eventi - barriere unilaterali dello spazio. Se attraversi l'orizzonte degli eventi di un buco nero, non tornerai mai indietro.
Per risolvere questo problema, l'ingresso al wormhole deve essere al di fuori dell'orizzonte degli eventi. In questo modo puoi attraversare il wormhole senza colpire la barriera. Ma non appena entri nel wormhole situato tra le enormi masse, la gravità della tua presenza distorce il tunnel del wormhole, facendolo collassare. Una volta chiuso, il tunnel lascerà dietro di sé due buchi neri solitari, separati da uno spazio in cui resteranno sospesi i resti del tuo corpo.
Ma si scopre che c'è un modo per posizionare l'ingresso del wormhole più lontano dall'orizzonte degli eventi e rendere il tunnel abbastanza stabile da consentirti di attraversarlo. Ciò richiede un materiale con massa negativa. Questa è una messa comune, ma con un segno meno. E se fosse raccolta una quantità sufficiente di massa negativa in un punto, potrebbe essere utilizzata per mantenere aperto il wormhole.
Per quanto ne sappiamo, non esiste sostanza con massa negativa. Comunque, non ci sono prove che lo sia. Inoltre, se lo fosse, violerebbe molte leggi dell'Universo, come l'inerzia e la conservazione della quantità di moto. Ad esempio, se calciassi una palla con massa negativa, volerebbe all'indietro. Se si posiziona un oggetto di massa negativa accanto a un oggetto di massa positiva, non graviteranno. Al contrario, gli oggetti si respingeranno a vicenda accelerando istantaneamente.
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Poiché la massa negativa sembra essere un mito, si può presumere che i wormhole non esistano quasi mai nell'universo.
Ma l'idea dei wormhole si basa sulla matematica della relatività generale, la nostra attuale comprensione di come funziona la gravità. Più precisamente, la nostra attuale, incompleta comprensione di come funziona la gravità.
Sappiamo che la relatività generale non descrive tutte le interazioni gravitazionali nell'universo. Cede a una forte gravità con corpi piccoli. Ad esempio, davanti alle viscere dei buchi neri. Per risolvere questo problema, dobbiamo rivolgerci alla teoria quantistica della gravità, che combinerebbe la nostra comprensione del mondo delle particelle subatomiche con la nostra più ampia comprensione della gravità. Ma ogni volta che gli scienziati cercano di ricostruirlo, tutto si disintegra in polvere.
Tuttavia, abbiamo alcuni indizi su come potrebbe funzionare la gravità quantistica e possiamo capire i wormhole. È possibile che una nuova e migliorata comprensione della gravità dimostri che non abbiamo affatto bisogno di materia con massa negativa e che i wormhole stabili e attraversabili sono reali.
Un paio di teorici dell'Università di Teheran in Iran hanno pubblicato un nuovo studio sui wormhole. Hanno applicato alcune tecniche che hanno permesso loro di capire come la meccanica quantistica può cambiare il quadro generale standard della relatività. Gli scienziati hanno scoperto che i wormhole attraversabili possono esistere senza una sostanza con massa negativa, ma solo se l'ingresso non rappresenta una sfera ideale, ma è leggermente allungata.
I risultati sono interessanti, ma c'è un problema. Questi ipotetici wormhole attraversabili sono minuscoli. Molto piccolo. I wormhole saranno solo il 30% più lunghi della lunghezza di Planck - 1,6x10 (alla potenza di −35) metri. Il viaggiatore dovrebbe avere le stesse dimensioni. Sì, inoltre, questo viaggiatore microscopico deve volare quasi alla velocità della luce.
Nonostante i problemi emersi, lo studio apre una piccola spaccatura, per così dire, nell'ottica dell'esistenza dei wormhole, che può essere ampliata con ulteriori ricerche.
