Mikroskopiske ormehuller mulige i teorien

Ormehuller spiller en nøglerolle i mange science fiction-film - ofte som en genvej mellem to fjerne punkter i rummet. I fysik, imidlertid, disse tunneler i rumtid er forblevet rent hypotetiske. Et internationalt hold ledet af Dr. Jose Luis Blázquez-Salcedo fra University of Oldenburg har nu præsenteret en ny teoretisk model i det videnskabelige tidsskrift Fysisk gennemgangsbreve der får mikroskopiske ormehuller til at virke mindre vidtløftige end i tidligere teorier.

Ormehuller, som sorte huller, optræder i ligningerne i Albert Einsteins generelle relativitetsteori, udgivet i 1916. Et vigtigt postulat i Einsteins teori er, at universet har fire dimensioner – tre rumlige dimensioner og tid som den fjerde dimension. Sammen danner de det, der er kendt som rumtid, og rumtiden kan strækkes og krummes af massive objekter såsom stjerner, meget som en gummiplade ville blive buet af en metalkugle, der synker ned i den.

Rumtidens krumning bestemmer, hvordan objekter som rumskibe og planeter, men også lys, bevæge sig indenfor det. "I teorien, rumtid kunne også være bøjet og buet uden massive genstande, " siger Blázquez-Salcedo, som siden er overgået til Complutense University of Madrid i Spanien. I dette scenarie, et ormehul ville være et ekstremt buet område i rumtiden, der ligner to indbyrdes forbundne tragte og forbinder to fjerne punkter i rummet, som en tunnel. "Fra et matematisk perspektiv ville en sådan genvej være mulig, men ingen har nogensinde set et rigtigt ormehul, " forklarer fysikeren.

I øvrigt, sådan et ormehul ville være ustabilt. Hvis for eksempel et rumskib skulle flyve ind i et, det ville øjeblikkeligt kollapse i et sort hul - en genstand, hvori stof forsvinder, aldrig at ses igen. Den forbindelse, den gav til andre steder i universet, ville blive afbrudt. Tidligere modeller tyder på, at den eneste måde at holde ormehullet åbent er med en eksotisk form for stof, der har en negativ masse, eller med andre ord vejer mindre end ingenting, og som kun eksisterer i teorien. Imidlertid, Blázquez-Salcedo og hans kolleger Dr. Christian Knoll fra University of Oldenburg og Eugen Radu fra Universidade de Aveiro i Portugal demonstrerer i deres model, at ormehuller også kunne være gennemkørbare uden sådan noget.

Forskerne valgte en forholdsvis enkel "semiklassisk" tilgang. De kombinerede elementer af relativitetsteori med elementer af kvanteteori og klassisk elektrodynamikteori. I deres model betragter de visse elementarpartikler såsom elektroner og deres elektriske ladning som det stof, der skal passere gennem ormehullet. Som en matematisk beskrivelse, de valgte Dirac-ligningen, en formel, der beskriver en partikels sandsynlighedstæthedsfunktion ifølge kvanteteori og relativitet som et såkaldt Dirac-felt.

Som fysikerne rapporterer i deres undersøgelse, det er inkluderingen af ​​Dirac-feltet i deres model, der tillader eksistensen af ​​et ormehul, der kan gennemløbes af stof, forudsat at forholdet mellem den elektriske ladning og ormehullets masse overstiger en vis grænse. Ud over materien, signaler - for eksempel elektromagnetiske bølger - kunne også krydse de små tunneler i rumtiden. De mikroskopiske ormehuller, som holdet postulerede, ville sandsynligvis ikke være egnede til interstellare rejser. I øvrigt, modellen skulle forfines yderligere for at finde ud af, om sådanne usædvanlige strukturer rent faktisk kunne eksistere. "Vi tror, ​​at ormehuller også kan eksistere i en komplet model, " siger Blázquez-Salcedo.