A relatividade geral e buracos de minhoca: entradas no espaço e no tempo
Em relatividade geral, o tecido do espaço-tempo pode, ocasionalmente, para permitir que criam um worldlines curva de tempo fechadas,
Conteúdo
A primeira aplicação da relatividade geral para a viagem no tempo era pelo físico escocês W. J. van Stockum em 1937. Van Stockum imaginado (em forma matemática, porque é assim que os físicos imaginar coisas), um cilindro rotativo extremamente densa infinitamente longo, como um pólo barbearia infinitas. O cilindro densa realmente arrasta o espaço-tempo com ele, criando um redemoinho espaço-tempo.
Na situação de van Stockum, você poderia voar até o cilindro em uma nave espacial e definir um curso em torno do cilindro e chegam para trás em um ponto no tempo antes de você chegar ao cilindro.
Video: A física de Interestelar | Nerdologia 75
Outra teoria sobre viagem no tempo foi proposta em 1949 pelo colega de Einstein, o matemático Kurt Gödel, que considerou a situação em que todo o espaço - o universo inteiro em si - foi realmente rotativa. Você pode perguntar se tudo está girando como nós jamais conhecemos. Bem, acontece que se o universo estivesse girando, de acordo com a relatividade geral, então veríamos raios laser curva ligeiramente como eles se movem através do espaço (para além da lente gravitacional normal, onde a gravidade dobra feixes de luz).
A solução que Gödel chegou à era perturbador, porque permitiu que a viagem no tempo. Foi possível criar um caminho em um universo em rotação, que terminou antes de começar. Em universo rotativo de Gödel, o universo si poderia funcionar como uma máquina de tempo.
Até agora, os físicos não encontraram qualquer evidência conclusiva de que nosso universo está girando. De fato, as evidências apontam esmagadoramente para a idéia de que não é. Mas mesmo que o universo como um todo não girar, objetos nele certamente fazer.
Tomando um atalho através do espaço e tempo com um buraco de minhoca
Em uma solução chamada de ponte Einstein-Rosen (Mostrada na figura abaixo e mais comumente chamado buraco de minhoca), Dois pontos no espaço-tempo poderia ser ligada por um caminho encurtado. Em alguns casos especiais, um buraco de minhoca pode realmente permitir a viagem no tempo. Em vez de conectar diferentes regiões do espaço, o buraco de minhoca pode conectar diferentes regiões de tempo!
Video: Documentário universo O Enigma dos Buracos Negros #13
Video: Interestelar - cena do buraco de minhoca
Assumindo que os físicos poderiam obter um buraco de minhoca para ser grande e estável o suficiente para passar através (que muitos matemáticos e físicos acreditam que é impossível), consideram que têm as seguintes características:
Uma extremidade do buraco de minhoca é na Terra.
A outra extremidade do buraco negro está localizado dentro de uma nave espacial, atualmente em repouso na Terra. A extremidade na nave espacial se move quando o move.
Você pode viajar através do buraco de minhoca de qualquer forma, ou falar com ele, e essa viagem ou comunicação é essencialmente instantânea.
Agora vamos supor que um par de gêmeos, Maggie e Emily, está em pé em cada extremidade do buraco de minhoca. Maggie fica ao lado do buraco de minhoca na Terra em 2010, enquanto Emily está na nave espacial (também, para o momento, em 2010). Ela vai em um pequeno passeio por alguns dias, viajando quase à velocidade da luz, mas quando ela volta, milhares de anos se passaram na Terra devido à dilatação do tempo (ela está agora em 5910).
Do lado de Maggie do buraco de minhoca (ainda 2010), apenas alguns dias se passaram. Na verdade, os gêmeos têm regularmente vindo a discutir as estranhas visões que Emily tem testemunhado ao longo dos poucos dias de sua viagem. Emily (em 5910) é capaz de passar pelo buraco de minhoca para a localização de Maggie (em 2010) e, voilà, ela viajou de volta no tempo milhares de anos!
Na verdade, agora que Emily se dado ao trabalho de criação do portal, Maggie (ou alguém) poderia facilmente viajar 2010-5910 (ou vice-versa) apenas por pisar através dele.
Houve vários cenários de viagem no tempo baseada em wormhole desenvolvidos pelos físicos. Na verdade, alguns físicos têm mostrado que, se um buraco de minhoca existe, tem de permitir a viagem no tempo, bem como o espaço.
Superando a instabilidade de um buraco de minhoca com energia negativa
O problema com o uso de buracos de minhoca para viajar no espaço ou no tempo é que eles são inerentemente instáveis. Quando uma partícula entra numa fenda espacial, cria-se flutuações que causam a estrutura para colapso sobre si mesma. Existem teorias que um buraco de minhoca pode ser mantida aberta por alguma forma de energia negativa, o que representa um caso em que a densidade de energia (energia por unidade de volume) do espaço torna-se negativa.
Sob estas teorias, se uma quantidade suficiente de energia negativa poderia ser empregado, pode continuar a manter o buraco de minhoca aberto enquanto objetos passar por ele. Esta seria uma necessidade absoluta para qualquer uma das teorias discutidas anteriormente que permitem que um buraco de minhoca para se tornar um portal do tempo, mas os cientistas não têm uma compreensão real de como obter energia negativa suficiente juntos, ea maioria acha que é uma tarefa impossível.
Em alguns modelos, pode ser possível relacionar energia escura e energia negativa (ambos apresentam uma forma de gravidade repulsiva, mesmo que a energia escura é uma energia positiva), mas estes modelos são altamente artificial. A boa notícia (se você vê possível a viagem no tempo como uma boa notícia) é que o nosso universo parece ter a energia escura em abundância, embora o problema é que parece que ele está distribuído uniformemente por todo o universo.
Tentando encontrar alguma maneira de armazenar energia negativa e usá-lo para manter a estabilidade de um buraco de minhoca é muito além da tecnologia atual (se é mesmo possível em todos). A teoria das cordas pode fornecer potenciais fontes de energia negativa, mas mesmo nestes casos, não há garantia de buracos de minhoca estáveis podem ocorrer.