امیرحسین حیدرزاده
فهرست عنوان‌ها
متاسفانه یا خوشبختانه تمام دنیای فیزیک به سادگی فرمول‌های روی کاغذ نیست. در دنیای بی انتهای آسمان، کرم چاله‌ها را در نظر می‌گیریم. یک راه حل ویژه که نظریه نسبیت عام انیشتین را توصیف می‌کند.
انیشتین در آن نظریه می‌گوید: دو نقطه از مکان یا زمان به کمک تونل‌ها متصل می‌شوند. در حالت ایده آل، طول تونل کم‌تر از فاصله بین دو نقطه است. یعنی کرم چاله یک میان بر حساب می‌شود.
آن‌ها دنیای علمی تخیلی فیلم‌ها و داستان‌ها را تشکیل می‌دهند. در قدم اول باید بگوییم: کرم چاله فرضی است. دانشمندان هیچ راهی برای ساخت یک کرم چاله پیدا نکرده‌اند.
1. چه کسی کرم چاله را کشف کرد؟
ساده‌ترین راه ممکن توسط آلبرت انیشتین و ناتان روزن دنبال شد. به همین دلیل کرم چاله‌ها را با نام پل‌های انیشتین روزن می‌شناسیم. آن‌ها ماجرا را از ریاضی آغاز کردند.
در معادله آن‌ها یک تکینگی و یک افق رویداد وجود داشت. آن‌ها متوجه شدند: با ادامه راه حل، سمت مخالف یک سیاه چاله نیز کشف می‌شود. سمت مخالف، سفید چاله نام دارد.
تکینگی: نقطه‌ای است که چگالی آن را بی نهایت در نظر می‌گیریم.
افق رویداد: منطقه است که تکینگی را در آغوش می‌کشد. هیچ ماده‌ای از افق رویداد خارج نمی‌شود.
سفید چاله فرضی، یک تکینگی دارد. روند کار آن‌ها برعکس سیاه چاله است: هیچ موردی نمی‌تواند وارد افق رویداد سفید چاله شود و هر ماده‌ای به بیرون پرتاب می‌شود.
دو دانشمند دریافتند: هر سیاه چاله با یک سفید چاله جفت می‌شود. هر کدام از آن‌ها در مکان‌های متفاوتی قرار دارند. انتهای زوج سیاه و سفید، به یکدیگر ارتباط دارد.
2. آیا می‌توانیم از آن‌ها عبور کنیم؟
برای عبور از یک کرم چاله، باید در فضا-زمان پایدار باشد. استفاده از زوج سیاه چاله و سفید چاله برای عبور مناسب نیست. اگر یک ذره را به سمت سیاه چاله رها کنیم، هیچ گاه به افق رویداد نخواهد رسید. چراکه هیچ موردی نمی‌تواند وارد یک سفید چاله شود.
کار به سادگی انجام نمی‌شود. در قدم اول انرژی سیستم تا بی نهایت افزایش پیدا می‌کند و سفید چاله منفجر خواهد شد. در قدم دوم اگر سفید چاله وجود داشته باشد، تنها راه ورود به آن، عبور از افق رویداد سیاه چاله است.
از طرفی اگر یک جسم به افق رویداد وارد شود، نمی‌تواند آن را ترک کند. در نهایت، کرم چاله‌ها پایدار نیستند. به گفته محققان: یک ذره نور با عبور از یک کرم چاله انرژی زیادی را به سیستم وارد می‌کند.
در نتیجه آن تونل از بین می‌رود. آیا می‌توانیم یک تونل قابل استفاده بسازیم؟ دانشمندان کار را انجام دادند. یک روند را در نظر گرفتند که ورودی تونل فراتر از افق رویداد باشد. خود تونل را تثبیت کنیم تا ماده در حال عبور باعث فروپاشی آن نشود.
به یک عنصر کلیدی نیاز داریم: یک ماده با جرم منفی. متاسفانه تا این لحظه نشانه‌ای از جرم منفی پیدا نشده است. اگر یک جسم با جرم منفی در کنار یک جسم با جرم مثبت قرار بگیرد، بدون فاصله شتاب می‌گیرد. بدون این که منبع انرژی وجود داشته باشد.
3. کرم چاله‌ها چه شکلی دارند؟
اگر وجود داشت، ظاهر آن بسیار عجیب به نظر می‌رسید. ورودی آن شبیه به یک کره خواهد بود. اگر به آن نگاه می‌کردیم، نوری را می‌دیدیم که وارد آن می‌شود.
روی کاغذ، می‌توانیم از یک کرم چاله به عنوان ماشین زمان استفاده کنیم. حرکت با سرعت نور، زمان را کند می‌کند.
4. کرم چاله‌ها چطور تشکیل می‌شوند؟
ممکن است در ابعاد میکروسکوپی در کوانتوم تشکیل شوند. امروز که این مقاله را می‌خوانید، هیچ راه شناخته شده‌ای برای ساخت کرم چاله وجود ندارد.
پیدا کردن یک جسم با جرم منفی دور از انتظار است اما انرژی منفی ممکن خواهد بود. خلا فضا-زمان پر از میدان‌های کوانتومی است.
می‌توانیم حالتی را ایجاد کنیم که انرژی در یک منطقه خاص، کم‌تر از مناطق اطراف آن باشد. این حالت از انرژی در دنیای واقعی وجود دارد. نام آن کازیمیر است. آیا می‌توانیم از اثر کازیمیر برای ثبات کرم چاله استفاده کنیم؟ جواب را هیچ کس نمی‌داند!
منبع: livescience.com
