Dato tutto ciò che sappiamo sulle leggi che governano l'universo, sembra altamente improbabile (se non del tutto accettabile) che un giorno saremo in grado di viaggiare dalla Terra fino al lato più lontano della nostra galassia.
Questo è ancora più improbabile della probabilità che possiamo viaggiare tra le stelle o semplicemente trovare un esopianeta su cui possiamo stabilirci per molto tempo. Il cosmo è incredibilmente enorme e continua a crescere ogni giorno.
Naturalmente, gli scienziati hanno escogitato diverse soluzioni ai nostri problemi di movimento, comprese le trasmissioni a curvatura che sono quasi certamente efficaci. Ma c'è un'altra soluzione alternativa che deve ancora essere dimostrata: i wormhole. Se non li conosci, i wormhole sono "strutture" puramente teoriche che fondamentalmente sono disponibili in due versioni.
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Il primo tipo di wormhole può essere paragonato alle ancore che collegano il nostro universo con altri universi che esistono nel multiverso (in poche parole, questi sono portali per altri universi). Tali wormhole sono inerti alla materia ordinaria e non possono essere tenuti aperti senza una materia esotica. In alternativa, alcuni fisici hanno ipotizzato che i buchi neri supermassicci che esistono al centro della maggior parte delle grandi galassie possano in realtà essere wormhole. Hanno persino suggerito un modo per testare questa ipotesi.
Il secondo tipo è familiare alla maggior parte delle persone: si tratta di luoghi in cui lo spazio-tempo si chiude su se stesso, formando "ponti" che non solo collegano due punti distanti nello spazio, ma creano anche un breve passaggio tra loro (come un foglio di carta piegato). Puoi entrare in un wormhole da una posizione e ritrovarti dall'altra parte. Vale la pena notare che se queste strutture esistono, il che è possibile dato che un tipo di wormhole è supportato dalla teoria della relatività generale di Einstein (almeno matematicamente), potrebbero comunque essere impraticabili.
Anche se alcuni tipi possono essere percorribili, devi comunque superare molti ostacoli piuttosto difficili per arrivare dall'altra parte senza essere schiacciato in un trilione di piccoli pezzi o semplicemente non bruciato.
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Nonostante il fatto che nessuno abbia mai visto un wormhole o trovato una prova definitiva della loro esistenza, sorge una domanda interessante: come sarebbe attraversare un wormhole e sopravvivere? Cosa vedresti lì? Naturalmente nessuno può rispondere a questa domanda con certezza. Ma questo video, ad esempio, mostra come potrebbe essere.
Creata da Andrew Hamilton, un astrofisico presso l'Università del Colorado, questa animazione non si basa sul tipo di buchi neri a cui siamo abituati (Schwarzschild), ma sul tipo di buchi neri Reisner-Nordström (questi buchi neri sono caratterizzati come oggetti con massa e carica elettrica, ma senza schienale).
Questa distinzione è importante perché lo stesso Hamilton ha scritto quanto segue: “La grande differenza tra un buco nero carico (Reisner-Nordström) e non caricato è che la soluzione matematica del primo buco nero comporterebbe un percorso unidirezionale che collega il buco nero al buco bianco e ti porta fuori. in un altro spazio e tempo.
Cosa vedremo?
Quella che segue è una citazione dello stesso Hamilton:
“Al di là dell'orizzonte esterno, la struttura orbitale di un buco nero di Reisner-Nordstrom carico è analoga a un buco nero di Schwarzschild non caricato, con regioni in cui le orbite circolari sono stabili, instabili e inesistenti. Ma mentre un buco nero non caricato ha un orizzonte, un buco nero carico ne ha due: esterno e interno.
Dopo aver attraversato il primo orizzonte (esterno), incontrerai il secondo confine, l'orizzonte interno. Hamilton afferma che il viaggio potrebbe durare circa 20 secondi, supponendo che il buco nero abbia le stesse dimensioni del buco nero supermassiccio nella regione centrale della Via Lattea, Sagittario A *.
Hamilton continua: "Un viaggio verso l'orizzonte esterno di un buco nero di Reisner-Nordstrom è come un viaggio in un buco nero di Schwarzschild". Dopo aver superato completamente la soglia esterna, la visualizzazione verrà suddivisa in due parti in entrambi gli scenari. Solo tu non sapresti nemmeno di aver completato il viaggio.
A questo punto, i tuoi occhi inizieranno a ingannarti, l'interno apparentemente si contrarrà e si espanderà, ma sembrerà sempre più piccolo man mano che cadi all'interno. Questa compressione è causata da un effetto relativistico. Porta anche al fatto che la luce dell'Universo esterno diventa più brillante e diventa blu attorno al buco nero.
Questa vista cambierà quando entri nell'orizzonte interno. Più si cade, più si allunga il flusso interno dello spazio-tempo, "rallentato dalla repulsione gravitazionale generata dalla pressione negativa del campo elettrico radiale". Una volta raggiunto un certo raggio, il flusso dello spazio-tempo raggiungerà la velocità della luce e incontrerai tutta la luce e le informazioni che ti sono sfuggite fino a questo punto.
Attraverso l'orizzonte interiore
In quel momento, "se guardi i tuoi piedi, li vedrai sotto di te, ma in realtà la luce emessa dai tuoi piedi proviene dal momento in cui erano fuori dalla posizione attuale dei tuoi occhi". Si allungheranno come spaghetti. Allo stesso tempo, all'orizzonte interno, soffrirai di un lampo di luce infinitamente luminoso e infinitamente energetico.
Questo lampo di luce sarà un'immagine dell'universo interiore riflesso da una singolarità gravitazionalmente repulsiva. Un lampo di luce racchiude l'intera storia dell'universo, infinitamente accelerata. Inoltre - un buco bianco.
Ora finalmente passi all'ultima tappa del viaggio. “Non appena passi attraverso l'orizzonte esterno del buco bianco, ancora una volta vedi un lampo di luce infinitamente luminoso ed energico. Questa volta è la luce di un nuovo universo intrappolato in un buco bianco. Il lampo di luce contiene l'intera storia passata del nuovo universo.
«Voltandoti e guardandoti indietro, vedresti il buco bianco da cui sei emerso. Vedrai la luce del tuo universo originale. La luce ha percorso la tua stessa strada, attraverso un buco nero, un wormhole, un buco bianco e in un nuovo universo.
Tuttavia, Hamilton sottolinea un punto importante, osservando che “poiché la geometria Reisner-Nordstrom è solo una soluzione matematica, non indica dove o quando inizia un nuovo universo. Puoi presumere, se lo desideri, che il nuovo universo sarà uno spazio e un tempo diversi nel nostro universo. Ma in realtà, la geometria Reisner-Nordstrom non sarà una soluzione fisicamente coerente per un buco nero. In realtà non esiste un nuovo universo.
Cosa succede se sopravvivi?
In determinate circostanze, potresti sperimentare le forze di marea di un orizzonte degli eventi o di un buco nero. Si ipotizza che se il buco nero è abbastanza grande (diciamo, il diametro del nostro sistema solare), potresti essere in grado di sopravvivere al processo di "spaghettificazione" abbastanza a lungo da assistere a qualcosa di veramente interessante. In breve, più grande è il buco nero, meno estrema è la sua superficie. Se il buco nero è abbastanza grande, puoi mantenere (in teoria) la tua integrità strutturale.
Dati i principi di base della relatività generale e speciale - che più velocemente gli oggetti si muovono nello spazio, più lentamente si muovono nel tempo - possiamo concludere che ogni oggetto, incluso te, che sarà assorbito da un buco nero sarà in grado di sperimentare gli effetti della dilatazione del tempo causata dalla curvatura spazio tempo.
Al contrario, quegli oggetti che entrano nel buco nero dopo sperimenteranno una minore dilatazione del tempo. Quindi, se sei in grado di guardare direttamente in un buco nero in cui cadi a velocità relativistica, vedrai ogni oggetto che vi è caduto in passato. Se guardi indietro, vedrai tutto ciò che è caduto nel buco nero dopo di te.
Vedrai l'intera storia di questo particolare luogo nello spazio dal momento in cui l'universo è stato creato fino alla fine dei tempi (almeno fino a quando il buco nero non sarà evaporato dalla radiazione di Hawking).
