‎บาคาร่า รูหนอนคืออะไร?‎

‎บาคาร่า รูหนอนคืออะไร?‎

‎ โดย ‎‎ ‎‎ ‎‎Paul Sutter‎‎ ‎‎ ‎‎ เผยแพร่เมื่อ ‎‎12 พฤศจิกายน 2021‎‎ บาคาร่า อุโมงค์ประหลาดเหล่านี้ผ่านอวกาศเวลายังคงเป็นสมมุติฐาน ‎‎รูหนอนยังคงเป็นเรื่องของนิยายวิทยาศาสตร์ ‎‎(เครดิตภาพ: Shutterstock)‎

‎ (เปิดในแท็บใหม่)‎‎รูหนอนเป็นทางออกพิเศษของสมการที่อธิบายถึงทฤษฎี‎‎สัมพัทธภาพ‎‎ทั่วไปของไอน์สไตน์ที่เชื่อมต่อจุดที่ห่างไกลสองจุดในอวกาศหรือเวลาผ่านอุโมงค์ ตามหลักการแล้วความยาวของอุโมงค์นี้สั้นกว่าระยะห่างระหว่างจุดทั้งสองนี้ทําให้รูหนอนเป็นทางลัดชนิดหนึ่ง แม้ว่าพวกเขาจะเป็นหลักในนิยายวิทยาศาสตร์และได้จับจินตนาการที่นิยม, รูหนอนเป็น, เท่าที่เรารู้, เพียงสมมุติฐาน. พวกเขาเป็นทางออกที่ถูกต้องตามกฎหมายสําหรับความสัมพันธ์ทั่วไป

 แต่นักวิทยาศาสตร์ไม่เคยคิดหาวิธีที่จะรักษารูหนอนที่มั่นคงในจักรวาลจริง‎

‎ใครค้นพบรูหนอน?‎‎วิธีแก้ปัญหารูหนอนที่ง่ายที่สุดถูกค้นพบโดย‎‎อัลเบิร์ตไอน์สไตน์‎‎และนาธานโรเซนในปี 1935 ซึ่งเป็นสาเหตุที่รูหนอนบางครั้งเรียกว่า “สะพานไอน์สไตน์โรเซน” ไอน์สไตน์และโรเซนเริ่มต้นด้วยการแก้ปัญหาทางคณิตศาสตร์ของ‎‎หลุมดํา‎‎ซึ่งประกอบด้วยเอกพจน์ (จุดที่มีความหนาแน่นไม่มีที่สิ้นสุด) และขอบฟ้าเหตุการณ์ (ภูมิภาคโดยรอบ‎‎เอกพจน์‎‎นั้นเกินกว่าที่ไม่มีอะไรสามารถหลบหนีได้) ‎‎ตามฟิสิกส์ของจักรวาล‎‎, พวกเขาพบว่าพวกเขาสามารถขยายการแก้ปัญหานี้เพื่อรวมขั้วตรงข้ามของหลุมดํา: หลุมสีขาว.‎‎หลุมสีขาวสมมุติเหล่านี้ยังมีเอกพจน์ แต่พวกเขาทํางานในทางกลับกันกับหลุมดํา: ไม่มีอะไรสามารถเข้าสู่ขอบฟ้าเหตุการณ์ของหลุมสีขาวและวัสดุใด ๆ ภายในหลุมสีขาวจะถูกขับออกทันที‎

‎ไอน์สไตน์และโรเซ่นพบว่าในทางทฤษฎีหลุมดําทุกหลุมถูกจับคู่กับหลุมสีขาว เพราะ หลุม สอง หลุม จะ มี อยู่ ใน ที่ ที่ แยก กัน ใน อวกาศ อุโมงค์ — รู หนอน — จะ เชื่อม ปลาย สอง ด้าน.‎

‎อะไรทําให้รูหนอนเคลื่อนที่ได้?‎

In order to travel through a wormhole, that tunnel in space-time must be stable.

‎เพื่อที่จะเดินทางผ่านรูหนอนอุโมงค์นั้นในอวกาศเวลาจะต้องมีเสถียรภาพ ‎‎(เครดิตภาพ: เกรมลิน/เก็ตตี้ ‎อย่างไรก็ตามรูหนอนที่สร้างขึ้นจากหลุมขาวดําคู่หนึ่งจะไม่มีประโยชน์มากนัก สําหรับหนึ่งหลุมสีขาวจะไม่เสถียร ถ้าคุณจะวางอนุภาคไปยังขอบฟ้าเหตุการณ์ของหลุมสีขาวอนุภาคจะไม่ไปถึงขอบฟ้าเหตุการณ์เพราะไม่มีอะไรสามารถเข้าสู่หลุมสีขาว ดังนั้นพลังงานของระบบจะยังคงเพิ่มขึ้นเป็นอนันต์ในที่สุดก็ระเบิดหลุมสีขาว ‎‎ตามที่นักฟิสิกส์มหาวิทยาลัยโคโลราโดแอนดรูว์แฮมิลตัน‎‎ (เปิดในแท็บใหม่)‎.

‎ประการที่สองแม้ว่าหลุมสีขาวจะมีอยู่ได้วิธีเดียวที่จะเข้าสู่รูหนอนชนิดนี้คือการข้ามขอบฟ้าเหตุการณ์ของหลุมดําในอีกด้านหนึ่ง แต่เมื่อวัตถุข้ามขอบฟ้าเหตุการณ์มันไม่สามารถออกไปได้ ดังนั้นวัตถุสามารถเข้าสู่รูหนอน แต่ไม่เคยหลบหนี‎

‎สุดท้ายรูหนอนเองจะไม่เสถียร โฟตอนตัวเดียว หรืออนุภาคของแสง ที่ผ่านอุโมงค์รูหนอน 

จะนําพลังงานมากมาสู่ระบบ ที่อุโมงค์จะแตกออก ทําลายรูหนอน ‎‎ตามหอดูดาวยุโรปตอนใต้‎‎ (เปิดในแท็บใหม่)‎. ‎อย่างไรก็ตาม ในช่วงทศวรรษที่ 1970 นักฟิสิกส์ได้คิดเลขที่จําเป็นในการสร้างความมั่นคง หรือ “เคลื่อนที่ได้” รูหนอน ‎‎ตามที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย, ซานตาบาร์บาราฟิสิกส์ Diandian Wang‎‎ (เปิดในแท็บใหม่)‎‎. เคล็ดลับคือการย้ายทางเข้าของอุโมงค์รูหนอนเกินขอบฟ้าเหตุการณ์ของหลุมดําและเพื่อรักษาเสถียรภาพของอุโมงค์ตัวเองเพื่อให้สสารที่ผ่านไปไม่ก่อให้เกิดภัยพิบัติทันที‎

‎ส่วนประกอบสําคัญในการรักษาเสถียรภาพของรูหนอนนั้นเรียกว่าสสารแปลกใหม่หรือสสารบางรูปแบบที่มีมวลลบ น่าเสียดายที่รูหนอนดังกล่าวนักวิทยาศาสตร์ไม่เคยพบหลักฐานสําหรับมวลลบและมันจะละเมิดการอนุรักษ์‎‎โมเมนตัม‎‎ซึ่งระบุว่าโมเมนตัมควรคงที่หากไม่มีการใช้แรง วัตถุมวลลบที่วางอยู่ถัดจากวัตถุมวลบวกจะเร่งความเร็วทันทีโดยไม่มีแหล่งพลังงาน‎

‎รูหนอนมีลักษณะอย่างไร?‎

‎ถ้ารูหนอนดังกล่าวมีอยู่มันจะดูแปลกมาก ทางเข้าจะเป็นทรงกลมเหมือนพื้นผิวของดาวเคราะห์ ถ้าคุณมองเข้าไปในนั้น คุณจะเห็นแสงที่ส่องเข้ามาจากอีกด้านหนึ่ง อุโมงค์รูหนอนอาจมีความยาวเท่าใดก็ได้ และในขณะที่เดินทางลงอุโมงค์ คุณจะเห็นทิวทัศน์ที่บิดเบี้ยว ของภูมิภาคของจักรวาลที่คุณมาจาก และภูมิภาคที่คุณกําลังเดินทางไป‎

‎รูหนอนและการเดินทางข้ามเวลา‎

‎ในทางทฤษฎีรูหนอนยังสามารถทําหน้าที่เป็นเครื่องเวลา ความสัมพันธ์พิเศษกําหนดว่านาฬิกาที่เคลื่อนไหวจะทํางานช้า กล่าวอีกนัยหนึ่งใครบางคนที่แข่งกันด้วยความเร็วเกือบของแสงจะไม่ก้าวไปสู่อนาคตของตัวเองทันทีที่มีคนยืนนิ่ง‎

‎หากนักวิทยาศาสตร์สามารถสร้างรูหนอนในตอนแรกปลายทั้งสองจะถูกซิงโครไนซ์ในเวลา แต่ถ้าปลายด้านหนึ่งถูกเร่งให้เกือบความเร็วของแสงปลายนั้นจะเริ่มล้าหลังปลายอีกด้านหนึ่ง จากนั้นทางเข้าทั้งสองทางสามารถนํามารวมกันได้ แต่แล้วทางเข้าทางใดทางหนึ่งจะเป็นอดีตของอีกทางหนึ่ง ‎‎ตามที่นักฟิสิกส์ MIT แอนดรูว์ฟรีดแมน‎‎ (เปิดในแท็บใหม่)‎. บาคาร่า