به گزارش خبرنگار علم و فناوری ایسکانیوز؛ داستان‌ها و فیلم‌های علمی تخیلی از میان‌ستاره‌ای (Interstellar) گرفته تا جنگ ستارگان (Star Wars)، پر از داستان‌هایی در مورد چگونگی سفر انسان در کیهان برای بازدید از جهان‌های دوردست است، اما حتی با پیشرفته‌ترین موشک‌های مدرن امروزی سفر به لبه‌های منظومه شمسی بیشتر از عمر یک انسان را به خود اختصاص می‌دهد. با این حال، دانشمندان می‌گویند راهی وجود دارد که بشریت بتواند میلیون‌ها سال نوری را در عرض چند ثانیه سفر کند.
دانشمندان معتقدند که با عبور از کرم‌چاله‌ها در تار و پود فضا و زمان، ممکن است بتوانیم به راحتی به دورترین ستاره‌ها سفر کنیم. کرم‌چاله، بسیار شبیه سیاهچاله، ساختاری است که وقتی گرانش آنقدر قوی است که تار و پود کیهان را خم می‌کند، ایجاد می‌شود.
کرم‌چاله جرمی فرضی است که مانند تونلی میانبر بین ۲ نقطه دوردست از فضا عمل می‌کند. ۲ شهر در ۲ سمت مخالف یک کوه را در نظر بگیرید. مردم این شهرها احتمالاً برای رسیدن به شهر دیگر، باید کوه را دور بزنند؛ اما اگر بخواهند در زمان کوتاه‌تری به مقصد برسند، می‌توانند تونلی را داخل کوه حفر کنند که مانند یک میانبر عمل می‌کند. کرم‌چاله هم به همین شیوه عمل می‌کند.
اما کرم‌چاله فضایی تونلی بین دو نقطه دوردست از جهان است که زمان رسیدن از یک نقطه به نقطه دیگر را کوتاه می‌سازد؛ بنابراین به جای اینکه سفر از یک کهکشان به کهکشان دیگر میلیون‌ها سال به طول بینجامد، تحت شرایط مناسب می‌توان این سفر را به چند ساعت یا حتی چند دقیقه کاهش داد.
از آنجا که کرم‌چاله‌ها میانبرهایی در فضا زمان هستند می‌توانند مانند ماشین‌های زمان عمل کنند. در واقع با ورود از یک سمت کرم‌چاله می‌توانید در زمان بسیار کوتاه‌تری به سمت دیگر برسید. با اینکه دانشمندان هیچ شواهدی از وجود کرم‌چاله‌ها ندارند. این اجرام تئوری می‌توانند به فیزیکدان‌ها در درک بهتر فضا زمان و همچنین پاسخ به پرسش‌های دیرینه درباره جهان کمک کنند.
نظریه‌های انیشتین در مورد کیهان پیش‌بینی می‌کنند که فضا- زمان می‌تواند به گونه‌ای خم شود که یک پل بین دو نقطه مختلف در فضا-زمان ایجاد کند.
پروفسور «دژان استوکوویچ»، کیهان‌شناس دانشگاه بوفالو، می‌گوید: از نظر تئوری، هیچ محدودیتی برای مسافتی که می‌توانیم از این طریق سفر کنیم وجود ندارد. ۲ نقطه دور می‌توانند میلیاردها سال نوری در امتداد فضای معمولی و تنها چند ثانیه در امتداد کرم‌چاله فاصله داشته باشند.
کرم‌چاله‌ها چیستند؟
دکتر «آندریا فونت»، اخترفیزیکدان نظری از دانشگاه جان مورز لیورپول، می‌گوید: کرم‌چاله‌ها «تونل‌هایی» در بافت فضا و زمان هستند که می‌توانند مسیر عادی بین دو ناحیه دور از هم در جهان ما را میانبر بزنند.
به گفته انیشتین، یک جسم با جرم، بافت فضا-زمان را مانند وزنه‌ای که روی یک ورق لاستیکی انداخته می‌شود، خم می‌کند. این منحنی‌ها همان چیزی هستند که نیروی گرانش را ایجاد می‌کنند. اما معادلات انیشتین همچنین وقتی گرانش شروع به بسیار قوی شدن می‌کند، راه‌حل‌های بسیار عجیبی دارند.
دکتر فونت می‌گوید: به عنوان مثال، ما می‌دانیم که سیاه‌چاله‌ها می‌توانند فضای اطراف خود را تحت تأثیر گرانش خم کنند. در اصل، هندسه فضا-زمان می‌تواند به گونه‌ای تا شود و خم شود که بتوان تونلی بین ۲ سیاهچاله عظیم در مکان‌های دور ایجاد کرد. اتصال بین این نقاط دوردست چیزی است که دانشمندان آن را کرم‌چاله می‌نامند.
جایی که این تونل به فضا می‌رسد، دهانه و تونل، گلوگاه نامیده می‌شود. یک کرم‌چاله از ۲ دهانه تشکیل شده است که می‌توانند در هر کجای جهان باشند و یک گلوگاه که آنها را به هم متصل می‌کند.
آیا می‌توان از کرم‌چاله‌ها برای سفر در فضا استفاده کرد؟
از نظر انیشتین، فضا-زمان مسطح نیست، بلکه توسط نیروهای گرانش خمیده، مچاله و خمیده است. پروفسور استوکوویچ توضیح می‌دهد که کرم‌چاله‌ها از این چین‌خوردگی‌ها بهره می‌برند و از یک نقطه به نقطه دیگر نفوذ می‌کنند. به جای سفر طولانی روی سطح منحنی فضا-زمان از یک نقطه به نقطه دیگر، می‌توانیم مسیر مستقیم را از طریق گلوگاه کرم‌چاله طی کنیم.
حتی مهم نیست که دهانه‌ها در فضای متعارف چقدر از هم فاصله دارند، با تا شدن کافی ناشی از گرانش، می‌توانند در فضا-زمان تقریباً به هم برسند. در تئوری، انسان‌ها ممکن است بتوانند از این واقعیت برای سفر به فواصل بسیار زیاد در عرض چند ثانیه استفاده کنند.
پروفسور استوکوویچ می‌گوید: اگر دهانه کرم‌چاله به اندازه کافی بزرگ باشد که یک سفینه فضایی در آن جا شود، می‌توانیم از میانبری که کرم‌چاله فراهم می‌کند استفاده کنیم.
انسان‌ها چگونه می‌توانند میلیاردها سال نوری سفر کنند؟
حتی با سرعت نزدیک به نور، رسیدن به ستارگان و کهکشان‌های دوردست ممکن است به اندازه عمر انسان طول بکشد. اگر بخواهیم سریع‌تر به آنجا برسیم، می‌توانیم از «میان‌برهای» کهکشانی به شکل کرم‌چاله استفاده کنیم. کرم‌چاله‌ها ساختارهایی هستند که وقتی گرانش شدید، فضا-زمان را روی خود خم می‌کند، تشکیل می‌شوند.
جایی که ۲ «ورقه» از فضا-زمان به هم می‌چسبند، پلی به نام کرم‌چاله تشکیل می‌شود. با عبور از این کرم‌چاله، می‌توانیم میلیاردها سال نوری را تنها در عرض چند ثانیه سفر کنیم. اگر در نقطه شروع شما یک دهانه کرم‌چاله و در مقصدتان دهانه دیگری وجود داشته باشد، می‌توانید با سرعتی بیش از سرعت نور به هر کجای کیهان سفر کنید.
چگونه یک محرک پیچشی بسازیم؟
اگرچه این در تئوری فوق‌العاده است، اما بخش دشوار، باز نگه داشتن کرم‌چاله به اندازه کافی برای عبور ایمن از آن است.
دکتر فونت توضیح می‌دهد: کرم‌چاله‌ها به ۲ دسته تقسیم می‌شوند، برخی قابل عبور هستند و برخی دیگر نیستند. از بین آن‌هایی که قابل عبور هستند، به این معنی که مسیر بین ۲ انتها باز می‌ماند، همیشه نمی‌توان آن را به اندازه کافی برای انجام سفر واقعی باز نگه داشت.
به دلیل نیروهای گرانشی شدید دخیل در تا شدن فضا-زمان، کرم‌چاله‌ها بسیار ناپایدار هستند و احتمال فروپاشی دهانه آن وجود دارد. برای حل این مشکل، هر فناوری «محرک پیچشی» در آینده به راهی برای باز نگه داشتن دهانه کرم‌چاله به اندازه کافی برای عبور از آن نیاز دارد.
پروفسور استوکوویچ می‌افزاید: برای ایجاد ثبات، باید با نیروی جاذبه گرانش مقابله کرد و از فروپاشی دیواره‌های کرم‌چاله جلوگیری کرد. برای این کار، یا به مقادیر زیادی انرژی منفی نیاز داریم، یا به یک سیستم معادل که نیروی دافعه برای تثبیت کرم‌چاله فراهم کند. در فیزیک، «انرژی منفی» زمانی رخ می‌دهد که ناحیه‌ای از فضا انرژی کمتری نسبت به فضای خالی اطرافش داشته باشد.
اگرچه این موضوع شبیه چیزی خارج از داستان‌های علمی تخیلی به نظر می‌رسد، اما انرژی منفی نتیجه فیزیک کوانتومی است و دانشمندان توانسته‌اند مقادیر کمی از آن را در شرایط آزمایشگاهی تولید کنند. با این حال، مقدار انرژی منفی مورد نیاز برای تثبیت یک کرم‌چاله قابل عبور بسیار فراتر از هر چیزی است که بشریت قادر به تولید آن است.
پروفسور استوکوویچ همچنین می‌گوید: در حال حاضر ما چنین قابلیت‌هایی داریم. اما این بدان معنا نیست که در آینده‌ای دور آنها را نخواهیم داشت، و همچنین به این معنی نیست که برخی تمدن‌های بیگانه اکنون آنها را ندارند.
در نهایت، قدرت ساخت بشر به سختی می‌تواند با قدرت ساخت طبیعت رقابت کند. بنابراین کرم‌چاله‌های ساخته طبیعت ممکن است از قبل وجود داشته باشند و ما ممکن است روزی از آنها بهره ببریم.»
آیا کرم‌چاله‌ها واقعی هستند؟
اگر بخواهیم یک درایو وارپ از کرم‌چاله‌های طبیعی بسازیم، ممکن است با یک مشکل بسیار بزرگ روبه‌رو شویم. در حالی که کرم‌چاله‌ها از نظر تئوری امکان‌پذیر هستند، دانشمندان هیچ مدرک مستقیمی مبنی بر وجود آنها ندارند. این می‌تواند به این دلیل باشد که تشخیص کرم‌چاله‌ها بسیار دشوار است، یا ممکن است فقط به این دلیل باشد که آنها در جهان ما وجود ندارند.
از آنجایی که کرم‌چاله‌ها ذاتاً ناپایدار هستند، برخی از دانشمندان فکر می‌کنند که آنها نمی‌توانند در واقعیت وجود داشته باشند. این امر باعث شده است که برخی از دانشمندان پیشنهاد کنند که کرم‌چاله‌ها ممکن است چیزی بیش از یک ابزار نظری مفید برای کمک به تفکر در مورد معادلات انیشتین نباشند.
بیشتر بخوانید:
کشف بزرگترین سیاهچاله در نزدیکی کره زمین
با این حال، دانشمندان اکنون در حال توسعه ابزارهایی برای یافتن کرم‌چاله‌ها در صورت وجود هستند، و پروفسور استوکوویچ خوش‌بین است که روزی شواهد آن به دست خواهد آمد.
استوکوویچ می‌گوید: طبیعت، که قدرت ساخت آن بسیار برتر از قدرت انسان است، همیشه راهی برای ساختن چیزی پیدا می‌کند که با راه‌حل‌های نظریه‌های مشروع مانند نسبیت عام توصیف می‌شود. راه‌حل شوارتزشیلد که سیاه‌چاله‌ها را توصیف می‌کند در سال ۱۹۱۶ به دست آمد و دانشمندان برجسته برای ۵۰ سال بعدی به سادگی از باور به وجود چیزی در طبیعت که به این اندازه عجیب باشد، خودداری کردند. امروزه، ما سیاه‌چاله‌ها را در همه جای جهان می‌بینیم. من معتقدم که اتفاق مشابهی برای کرم‌چاله‌ها رخ خواهد داد.
انتهای پیام/
نظر شما