Από το Interstellar μέχρι το Star Wars, η επιστημονική φαντασία είναι γεμάτη ιστορίες για το πώς οι άνθρωποι θα μπορούσαν να ταξιδεύουν στο σύμπαν και σε άλλους πλανήτες για να επισκεφτούν απομακρυσμένους κόσμους. Ωστόσο, ακόμα και με τους πιο προηγμένους σύγχρονους πυραύλους, το ταξίδι μέχρι τα όρια του δικού μας ηλιακού συστήματος μπορεί να διαρκέσει σχεδόν όλη τη διάρκεια ζωής ενός ανθρώπου.
Σκουληκότρυπες: Η συντόμευση του σύμπαντος
Οι επιστήμονες όμως εκτιμούν ότι υπάρχει ένας τρόπος να διανύουμε τεράστιες κοσμικές αποστάσεις μέσα σε ελάχιστα δευτερόλεπτα: μέσω σκουληκότρυπων στον ιστό του χωροχρόνου.
Μια σκουληκότρυπα, παρόμοια με μια μαύρη τρύπα, είναι μια υποθετική δομή που προκύπτει όταν η βαρύτητα είναι τόσο έντονη ώστε καμπυλώνει το σύμπαν. Οι θεωρίες του Αϊνστάιν προβλέπουν ότι ο χωροχρόνος μπορεί να παραμορφωθεί με τέτοιο τρόπο ώστε να δημιουργεί μια “γέφυρα” μεταξύ δύο διαφορετικών σημείων.
Ο καθηγητής κοσμολογίας Ντέγιαν Στόικοβιτς από το Πανεπιστήμιο του Μπάφαλο δήλωσε στη MailOnline:
«Θεωρητικά, δεν υπάρχει όριο στο πόσο μακριά μπορούμε να ταξιδέψουμε με αυτόν τον τρόπο. Δύο σημεία που στον κανονικό χώρο απέχουν δισεκατομμύρια έτη φωτός, θα μπορούσαν να απέχουν μόλις λίγα δευτερόλεπτα μέσω μιας σκουληκότρυπας».
Τι είναι ακριβώς οι σκουληκότρυπες;
Η Δρ. Αντρέα Φοντ, θεωρητική αστροφυσικός από το Πανεπιστήμιο Liverpool John Moores, εξηγεί:
«Οι σκουληκότρυπες είναι “τούνελ” στον ιστό του χωροχρόνου που επιτρέπουν συντομευμένες διαδρομές μεταξύ δύο απομακρυσμένων περιοχών στο σύμπαν».
Σύμφωνα με τον Αϊνστάιν, η μάζα ενός αντικειμένου καμπυλώνει τον χωροχρόνο, όπως μια πέτρα σε ένα ελαστικό φύλλο. Αυτή η καμπύλωση δημιουργεί τη βαρύτητα. Σε ακραίες περιπτώσεις, αυτή η καμπύλωση μπορεί να δημιουργήσει σήραγγες – τις σκουληκότρυπες – που ενώνουν σημεία πολύ μακριά μεταξύ τους.
Το σημείο όπου η σήραγγα εισέρχεται στον χώρο ονομάζεται «στόμα», και το εσωτερικό της είναι ο «λαιμός».
Είναι δυνατά τα διαστρικά ταξίδια μέσω σκουληκότρυπας;
Η βασική ιδέα είναι ότι μπορούμε να αποφύγουμε τη μεγάλη διαδρομή πάνω από την καμπύλη επιφάνεια του χωροχρόνου και να διανύσουμε απευθείας την απόσταση μέσω του λαιμού της σκουληκότρυπας. Ακόμη και αν τα στόμια των σκουληκότρυπων βρίσκονται σε τεράστιες αποστάσεις μεταξύ τους στον φυσικό χώρο, μπορούν να απέχουν ελάχιστα στον χωροχρόνο.
Ο καθηγητής Στόικοβιτς επισημαίνει:
«Αν ο λαιμός της σκουληκότρυπας είναι αρκετά μεγάλος για να χωρέσει ένα διαστημόπλοιο, τότε μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τη συντόμευση που προσφέρει».
Εφόσον υπάρχει στόμα σκουληκότρυπας στο σημείο αναχώρησης και άλλο ένα στον προορισμό, τότε είναι εφικτό – τουλάχιστον θεωρητικά – να φτάσουμε σε οποιοδήποτε σημείο του σύμπαντος, πιο γρήγορα από το φως.
Πώς θα μπορούσε να λειτουργήσει μια «μηχανή παραμόρφωσης» (warp drive);
Παρότι όλα αυτά είναι συναρπαστικά στη θεωρία, το βασικό πρόβλημα είναι η διατήρηση της σκουληκότρυπας ανοιχτής αρκετά ώστε να μπορέσουμε να τη διασχίσουμε.
Η Δρ. Φοντ εξηγεί ότι οι σκουληκότρυπες χωρίζονται σε δύο κατηγορίες: διαπερατές και μη διαπερατές.
«Ακόμα και στις διαπερατές σκουληκότρυπες, δεν είναι πάντα δυνατό να παραμείνουν σταθερά ανοιχτές ώστε να επιτραπεί η διέλευση».
Λόγω των έντονων βαρυτικών δυνάμεων, είναι εξαιρετικά ασταθείς και τείνουν να καταρρεύσουν. Για να το αποφύγουμε αυτό, μια μελλοντική τεχνολογία τύπου warp drive θα έπρεπε να διατηρεί το στόμα της σκουληκότρυπας ανοιχτό όσο διαρκεί η διέλευση.
Ο Στόικοβιτς τονίζει: «Για να εξασφαλιστεί η σταθερότητα, πρέπει να αντισταθμιστεί η βαρυτική έλξη και να αποφευχθεί η κατάρρευση των τοιχωμάτων της σκουληκότρυπας. Αυτό απαιτεί είτε τεράστιες ποσότητες αρνητικής ενέργειας είτε κάποιο άλλο σύστημα που θα παρέχει απωθητική δύναμη».
Τι είναι η αρνητική ενέργεια;
Η αρνητική ενέργεια εμφανίζεται όταν μια περιοχή στο διάστημα έχει λιγότερη ενέργεια από το κενό του διαστήματος γύρω της. Αν και ακούγεται σαν επιστημονική φαντασία, αποτελεί προβλεπόμενο φαινόμενο της κβαντομηχανικής και έχει παρατηρηθεί σε μικρές ποσότητες στο εργαστήριο.
Ωστόσο, η ποσότητα αρνητικής ενέργειας που θα χρειαζόταν για τη σταθεροποίηση μιας σκουληκότρυπας είναι τεράστια και εκτός των δυνατοτήτων της σημερινής τεχνολογίας.
Ο Στόικοβιτς προσθέτει:
«Αν και σήμερα δεν διαθέτουμε τέτοιες δυνατότητες, αυτό δεν σημαίνει ότι δεν θα τις αποκτήσουμε στο μέλλον ή ότι κάποιος εξωγήινος πολιτισμός δεν τις έχει ήδη».
«Η φύση έχει πολύ μεγαλύτερη “κατασκευαστική” ισχύ από τον άνθρωπο. Οι σκουληκότρυπες που δημιουργούνται φυσικά μπορεί να υπάρχουν ήδη – και ίσως κάποτε μπορέσουμε να τις χρησιμοποιήσουμε».
Είναι οι σκουληκότρυπες πραγματικές;
Εδώ προκύπτει το μεγάλο ερώτημα. Αν θέλουμε να χρησιμοποιήσουμε φυσικές σκουληκότρυπες για ταξίδια, πρέπει πρώτα να αποδείξουμε ότι υπάρχουν.
Μέχρι σήμερα, δεν έχουμε καμία άμεση απόδειξη για την ύπαρξή τους. Μπορεί να είναι τόσο δύσκολο να εντοπιστούν, ή ίσως να μην υπάρχουν καν στο δικό μας σύμπαν. Η ασταθής φύση τους οδηγεί κάποιους επιστήμονες να πιστεύουν ότι είναι απλώς θεωρητικά εργαλεία για την κατανόηση των εξισώσεων του Αϊνστάιν.
Ωστόσο, ο καθηγητής Στόικοβιτς είναι αισιόδοξος:
«Η φύση πάντα βρίσκει τρόπο να δημιουργεί αυτό που περιγράφουν οι επιστημονικές θεωρίες. Οι μαύρες τρύπες προβλέφθηκαν το 1916, αλλά επί δεκαετίες οι επιστήμονες αρνούνταν την ύπαρξή τους. Σήμερα, τις βλέπουμε παντού. Πιστεύω ότι το ίδιο θα συμβεί και με τις σκουληκότρυπες».
Διαβάστε ακόμα:
