Zhytuni në pusin e gravitetit në njërën anë të vrimës së krimbit dhe gjeni menjëherë veten në anën tjetër. Për miliona apo miliarda vite dritë. Dhe ndërsa vrimat e krimbave janë teorikisht krejtësisht të mundshme për t'u krijuar, në praktikë, nga ajo që dimë për momentin, është pothuajse e pamundur.
Problemi i parë i madh është se krimbat janë të pakalueshme sipas relativitetit të përgjithshëm. Mendoni pak: fizika që parashikon këto gjëra nuk i lejon ato të përdoren si një metodë transporti. Ky është një argument serioz kundër tyre.
Së dyti, edhe nëse është e mundur të krijohen vrimat e krimbave, ato do të jenë plotësisht të paqëndrueshme dhe do të shemben menjëherë pas formimit. Nëse përpiqeni të shkoni në një drejtim, mund të bini lehtësisht në një vrimë të zezë.
Së treti, edhe nëse ato janë të kalueshme dhe të qëndrueshme, një përpjekje e çdo materiali për të kaluar nëpër to - madje edhe fotone të dritës - mund të çojë në kolaps.
Megjithatë, ka një fije shprese, pasi fizikanët nuk e kanë kuptuar plotësisht. Kjo do të thotë se vetë universi mund të fshehë fakte rreth krimbave që ne ende nuk i kuptojmë. Ekziston mundësia që ato të shfaqen natyrshëm si pjesë e Big Bengut, kur hapësirë-koha e të gjithë universit u ngatërrua në një singularitet.
Astronomët kanë propozuar kërkimin e vrimave të krimbave në hapësirë duke parë sesi graviteti i tyre shtrembëron dritën e yjeve pas tyre. Por deri më tani asgjë nuk është gjetur.
Ekziston gjithashtu mundësia që vrimat e krimbave të shfaqen natyrshëm, të ngjashme me grimcat virtuale që ne dimë se ekzistojnë. Vetëm ato do të jenë jashtëzakonisht të vogla, në shkallën Planck. Do t'ju duhet një anije kozmike e vogël.
Një nga implikimet më interesante të krimbave është se ato mund të përdoren për udhëtim në kohë. Ja si funksionon. Së pari, krijoni një vrimë krimbi në laborator. Më pas merrni një skaj të vrimës së krimbit, vendoseni në anijen kozmike dhe fluturoni me shpejtësinë afër shpejtësisë së dritës, në mënyrë që efekti i zgjerimit të kohës të funksionojë. Për njerëzit në një anije kozmike, do të duhen vetëm disa vjet, ndërsa në Tokë do të kalojnë qindra apo edhe mijëra vjet. Nëse arrini ta mbani vrimën e krimbit të qëndrueshme, të hapur dhe të kalueshme, udhëtimi nëpër të do të ishte mjaft interesant.
Nëse shkoni në një drejtim, jo vetëm që do të kapërceni distancën midis vrimave të krimbit, por gjithashtu do të lëvizni nga një kohë në tjetrën. Dhe duhet të funksionojë në të dy drejtimet, mbrapa dhe mbrapa. Disa fizikanë si Leonard Susskind mendojnë se kjo nuk do të funksionojë sepse shkel dy parime themelore të fizikës: ruajtjen e energjisë lokale dhe parimin e pasigurisë energji-kohë.
Fatkeqësisht, duket se krimbat duhet të mbeten në sferën e fantashkencës për të ardhmen e parashikueshme, dhe ndoshta përgjithmonë. Edhe nëse do të ishte e mundur të krijohej një vrimë krimbi, ajo do të duhej të mbahej e qëndrueshme dhe e hapur, dhe gjithashtu të kuptonte se si të ruhej që lënda në të të mos shembet. Megjithatë, nëse e arrijmë ndonjëherë këtë arritje, çështja e udhëtimit në hapësirë do të zgjidhet.
Astrofizikanët janë të sigurt se ka tunele në hapësirë përmes të cilave mund të lëvizni në Universe të tjera dhe madje edhe në një kohë tjetër. Me sa duket, ato u formuan kur Universi sapo po shfaqej. Kur, siç thonë shkencëtarët, hapësira "zihej" dhe lakuar.
Këtyre "makinave të kohës" hapësinore iu dha emri "wormholes". "Gropa" ndryshon nga një vrimë e zezë në atë që ju jo vetëm që mund të arrini atje, por edhe të ktheheni. Makina e kohës ekziston. Dhe kjo nuk është më një deklaratë e shkrimtarëve të trillimeve shkencore - katër formula matematikore që deri më tani dëshmojnë në teori se mund të lëvizni si në të ardhmen ashtu edhe në të kaluarën.
Dhe një model kompjuteri. Diçka e tillë duhet të duket si një "makinë kohe" në hapësirë: dy vrima në hapësirë dhe kohë, të lidhura nga një korridor.
“Në këtë rast, ne po flasim për objekte shumë të pazakonta që u zbuluan në teorinë e Ajnshtajnit. Sipas kësaj teorie, në një fushë shumë të fortë ka një lakim të hapësirës, dhe koha ose rrotullohet ose ngadalësohet, këto janë veti kaq fantastike, "shpjegon Igor Novikov, zëvendësdrejtor i Qendrës Astrospace FIAN.
Objekte të tilla të pazakonta shkencëtarët i quajtën "wormholes". Kjo nuk është aspak një shpikje njerëzore, deri më tani vetëm natyra është e aftë të krijojë një makinë kohe. Sot, astrofizikanët kanë vërtetuar vetëm hipotetikisht ekzistencën e "vrimave të krimbit" në univers. Është çështje praktike.
Kërkimi i "vrimave të krimbit" është një nga detyrat kryesore të astronomisë moderne. “Ata filluan të flasin për vrimat e zeza diku në fund të viteve 60, dhe kur bënë këto raporte, dukej fantastike. Të gjithëve iu duk se kjo ishte një fantazi absolute - tani është në buzët e të gjithëve, - thotë Anatoly Cherepashchuk, drejtor i Institutit Astronomik të Universitetit Shtetëror të Moskës me emrin Sternberg. - Pra, edhe tani, "wormholes" janë gjithashtu trillime, megjithatë, teoria parashikon që "wormholes" ekzistojnë. Unë jam optimist dhe mendoj se një ditë do të hapen edhe “vrimat e krimbit”.
“Wormholes” i përkasin një fenomeni kaq misterioz si “energjia e errët”, e cila përbën 70 për qind të universit. “Tani është zbuluar energjia e errët – është një vakum që ka presion negativ. Dhe në parim, "vrimat e krimbit" mund të formohen nga një gjendje vakumi," sugjeron Anatoly Cherepashchuk. Një nga habitatet e "vrimave të krimbave" janë qendrat e galaktikave. Por këtu gjëja kryesore është të mos i ngatërroni me vrimat e zeza, objekte të mëdha që ndodhen gjithashtu në qendër të galaktikave.
Masa e tyre është miliarda e Diejve tanë. Në të njëjtën kohë, vrimat e zeza kanë një forcë të fuqishme tërheqëse. Është aq i madh sa edhe drita nuk mund të largohet prej andej, ndaj është e pamundur t'i shohësh me një teleskop të zakonshëm. Forca gravitacionale e krimbave është gjithashtu e madhe, por nëse shikoni brenda vrimës së krimbit, mund të shihni dritën e së kaluarës.
"Në qendër të galaktikave, në bërthamat e tyre, ka objekte shumë kompakte, këto janë vrima të zeza, por supozohet se disa nga këto vrima të zeza nuk janë fare vrima të zeza, por hyrje në këto "vrima krimbash", thotë Igor Novikov. . Më shumë se 300 vrima të zeza janë zbuluar sot.
Nga Toka deri në qendrën e galaktikës sonë, Rruga e Qumështit është 25,000 vite dritë. Nëse rezulton se kjo vrimë e zezë është një "vrimë krimbi", një korridor për udhëtimin në kohë, njerëzimi do të fluturojë dhe do të fluturojë përpara saj.
Shkenca
Filmi zhytës vizual i publikuar së fundmi "Interstellar" bazohet në koncepte të vërteta shkencore si p.sh rrotullimi i vrimave të zeza, vrimat e krimbave dhe zgjerimi i kohës.
Por nëse nuk i njihni këto koncepte, atëherë mund të hutoheni pak gjatë shikimit.
Në film, një ekip eksploruesish të hapësirës shkon në udhëtim ekstragalaktik nëpër një vrimë krimbi. Në anën tjetër, ata hyjnë në një sistem tjetër diellor me një vrimë të zezë rrotulluese në vend të një ylli.
Ata janë në një garë me hapësirën dhe kohën për të përfunduar misionin e tyre. Një udhëtim i tillë në hapësirë mund të duket pak konfuz, por bazohet në parimet bazë të fizikës.
Këtu janë kryesoret 5 koncepte të fizikësçfarë duhet të dini për të kuptuar "Interstellar":
graviteti artificial
Problemi më i madh që ne njerëzit përballemi me udhëtimin afatgjatë në hapësirë është pa peshë. Ne kemi lindur në Tokë dhe trupi ynë është përshtatur me disa kushte gravitacionale, por kur jemi në hapësirë për një kohë të gjatë, muskujt tanë fillojnë të dobësohen.
Me këtë problem përballen edhe personazhet e filmit “Interstellar”.
Për t'u marrë me këtë, shkencëtarët krijojnë graviteti artificial në anijet kozmike. Një mënyrë për ta bërë këtë është të rrotulloni anijen kozmike si në film. Rrotullimi krijon një forcë centrifugale që shtyn objektet drejt mureve të jashtme të anijes. Ky zmbrapsje është i ngjashëm me gravitetin, vetëm në drejtim të kundërt.
Kjo formë e gravitetit artificial është ajo që përjetoni kur jeni duke vozitur rreth një kthese të vogël me rreze dhe ndiheni sikur po shtyheni nga jashtë, larg nga pika qendrore e kurbës. Në një anije kozmike rrotulluese, muret bëhen dysheme për ju.
Një vrimë e zezë rrotulluese në hapësirë
Astronomët, megjithëse në mënyrë indirekte, kanë vëzhguar në universin tonë vrima të zeza rrotulluese. Askush nuk e di se çfarë është në qendër të një vrime të zezë, por shkencëtarët kanë një emër për të -singulariteti .
Vrimat e zeza rrotulluese shtrembërojnë hapësirën rreth tyre ndryshe nga vrimat e zeza të palëvizshme.
Ky proces i shtrembërimit quhet "tërheqje e kornizës inerciale" ose efekti Lense-Thirring, dhe ndikon në atë se si do të duket një vrimë e zezë duke shtrembëruar hapësirën, dhe më e rëndësishmja, hapësirën e kohës rreth saj. Mjafton vrima e zezë që shihni në filmshumë afër konceptit shkencor.
- Anija kozmike Endurance shkon për në Gargantua - vrima e zezë supermasive imagjinare 100 milionë herë më shumë se masa e diellit.
- Ajo shtrihet 10 miliardë vite dritë nga Toka dhe ka disa planetë që rrotullohen rreth saj. Gargantua rrotullohet me një shpejtësi mahnitëse prej 99.8 përqind të shpejtësisë së dritës.
- Disku i grumbullimit të Garagantua përmban gaz dhe pluhur në temperaturën e sipërfaqes së Diellit. Disku i furnizon planetët Gargantua me dritë dhe nxehtësi.
Pamja komplekse e vrimës së zezë në film është për shkak të faktit se imazhi i diskut të grumbullimit është shtrembëruar nga lente gravitacionale. Dy harqe shfaqen në imazh: njëri është formuar mbi vrimën e zezë dhe tjetri poshtë saj.
Vrima e nishanit
Vrima e krimbit ose vrima e krimbit e përdorur nga ekuipazhi në Interstellar është një nga fenomenet në film ekzistenca e të cilit nuk është vërtetuar. Është hipotetike, por shumë e përshtatshme në komplotet e tregimeve fantashkencë, ku duhet të kapërceni një distancë të madhe hapësinore.
Vrimat e krimbit janë vetëm një lloj rruga më e shkurtër nëpër hapësirë. Çdo objekt me masë krijon një vrimë në hapësirë, që do të thotë se hapësira mund të shtrihet, deformohet, madje edhe paloset.
Një vrimë krimbi është si një dele në strukturën e hapësirës (dhe kohës) që lidh dy rajone shumë të largëta, gjë që ndihmon udhëtarët në hapësirë. udhëtoni një distancë të gjatë në një periudhë të shkurtër kohe.
Emri zyrtar për një vrimë krimbi është "Ura Einstein-Rosen", sepse ajo u propozua për herë të parë nga Albert Einstein dhe kolegu i tij Nathan Rosen në 1935.
- Në diagramet 2D, gryka e një vrime krimbi tregohet si një rreth. Megjithatë, nëse mund të shihnim një vrimë krimbi, ajo do të dukej si një sferë.
- Në sipërfaqen e sferës, një pamje e shtrembëruar gravitacionale e hapësirës nga ana tjetër e "strofkës" do të ishte e dukshme.
- Dimensionet e vrimës së krimbit në film janë 2 km në diametër dhe distanca e transferimit është 10 miliardë vite dritë.
Zgjerimi i kohës gravitacionale
Zgjerimi i kohës gravitacionale është një fenomen i vërtetë i vërejtur në Tokë. Ajo lind sepse kohë në lidhje. Kjo do të thotë se ai rrjedh ndryshe për sisteme të ndryshme koordinative.
Kur jeni në një mjedis të fortë gravitacional, koha kalon më ngadalë për ju krahasuar me njerëzit në një mjedis të dobët gravitacional.
Vrima e krimbit ose vrima e krimbit në teori është kryqëzimi i kohës dhe hapësirës, i cili redukton ndjeshëm kohën e udhëtimit në distanca të gjata në të gjithë universin. Koncepti i "vrimës së krimbit" lindi falë teorisë së përgjithshme të relativitetit. Vrimat e krimbave nuk janë studiuar ende dhe mbartin një rrezik kolosal në formën e kontakteve të papritura me lëndë të paeksploruara, rrezatim të lartë dhe shembje të tjera të panjohura.
Teoria e vrimës së krimbit
Në 1935-ën e fundit, fizikanët dhe Nathan Rosen zbuluan teorinë e relativitetit të përgjithshëm, e cila sugjeroi ekzistencën e "urave" përmes hapësirës dhe kohës. Këto shtigje quhen "urat e Ajnshtajn-Rosenit" ose vrimat e krimbit. Këto ura lidhin dy pika të ndryshme në kohë dhe hapësirë, duke krijuar teorikisht një shteg që redukton kohën e udhëtimit dhe distancën e udhëtimit.
Në teori, ai përmban dy vrima, të cilat më pas lidhen. Fillimet e këtyre vrimave janë me shumë mundësi sferike. Më pas, ata lëvizin në një seksion të drejtë, megjithëse ndoshta mund të formojë një rreth, duke i siguruar udhëtarit një rrugë më të gjatë se mënyra tradicionale.
Teoria e relativitetit të përgjithshëm të Ajnshtajnit sugjeron matematikisht ekzistencën e krimbave, por deri më sot asnjëra nuk është zbuluar nga astrofizikanët. I vetmi sugjerim i pranisë së një KN është masa negative, e cila mund të zbulohet për shkak të mënyrës se si graviteti i tij ndikon në dritën që kalon.
Disa nga deklaratat e relativitetit të përgjithshëm lejojnë ekzistencën e vrimave të krimbave, disa prej të cilave përbëhen nga vrima të zeza. Vërtetë, nga vetë natyra e saj, një vrimë e zezë që ndodh kur një yll që vdes shpërthen nuk mund të krijojë në vetvete një vrimë krimbi.
Fiksi shkencor është i mbushur me tregime të udhëtimit nëpër vrimat e krimbave. Por realiteti aktual i një udhëtimi të tillë nuk duket ende real.
Problemi i parë është madhësia e vrimave të krimbit. Vrimat e zakonshme të krimbave, sipas shkencëtarëve, kanë një madhësi prej 10-33 centimetra. Megjithatë, ndërsa Universi zgjerohet, është e mundur që disa prej tyre mund të shtrihen në përmasa të mëdha.
Një problem tjetër për udhëtarët vjen nga qëndrueshmëria e paeksploruar e vrimës së krimbit. Studimet Einstein-Rosen ishin thjesht të padobishme për udhëtime praktike. Por hulumtimet më të fundit kanë treguar se një vrimë krimbi që përmban "materie ekzotike" mund të mbetet e hapur për kërkime dhe e pandryshuar për periudha të gjata kohore.
Lënda ekzotike, e cila është e ndryshme nga materia e errët ose antimateria, përmban densitet negativ të energjisë si dhe presion negativ.
Nëse një vrimë krimbi përmban mjaft materie ekzotike, qoftë ajo materiale natyrore apo e krijuar artificialisht, ajo teorikisht mund të përdoret si një mënyrë për të dërguar informacion ose udhëtarë nëpër hapësirë.
Vrimat e krimbave jo vetëm që mund të lidhin dy rajone të veçanta të universit, por ato gjithashtu mund të lidhin dy galaktika të ndryshme. Është interesante se disa studiues sugjerojnë se nëse një hyrje në NE lëviz në një rend të caktuar të mësuar, atëherë kjo mund të lejojë më pas udhëtimin. Pavarësisht kësaj, astrofizikani dhe kozmologu britanik Stephen Hawking argumenton se përdorimi i KN për udhëtime nuk është ende i mundur.
“Një vrimë krimbi nuk të jep në të vërtetë mundësinë për të udhëtuar pas në kohë”, shkroi punonjësi i NASA-s Eric Christian.
Vrima e nishanit. Çfarë është një "vrima krimbi"?
"Vrima e krimbit" hipotetike, e cila quhet edhe "vrima e nishanit" ose "vrima e krimbit" (përkthimi fjalë për fjalë i Vrimës së krimbit) është një lloj tuneli hapësirë-kohë që lejon një objekt të lëvizë nga pika a në pikën b në univers jo në një vijë e drejtë, por rreth hapësirës. Në rast se është më e lehtë, atëherë merrni ndonjë copë letre, paloseni në gjysmë dhe shpojeni, vrima që rezulton do të jetë e njëjta vrimë krimbi
Pra, ekziston një teori që hapësira në univers mund të jetë me kusht e njëjta fletë letre, vëmendje, e rregulluar vetëm për dimensionin e tretë. Shkencëtarë të ndryshëm nxjerrin hipoteza se falë krimbave udhëtimi në hapësirë - kohë është i mundur. Por në të njëjtën kohë, askush nuk e di saktësisht se çfarë rreziqesh mund të paraqesin vrimat e krimbave dhe çfarë mund të jenë në të vërtetë në anën tjetër të tyre.
Teoria e krimbave.
Në vitin 1935, fizikantët Albert Einstein dhe Nathan Rosen, duke përdorur teorinë e përgjithshme të relativitetit, sugjeruan se ekzistojnë "ura" të veçanta në hapësirë-kohë në univers. Këto shtigje, të quajtura ura Ajnshtajn-Rosen (ose vrimat e krimbit), lidhin dy pika krejtësisht të ndryshme në hapësirë-kohë duke krijuar teorikisht një lakim në hapësirë që shkurton udhëtimin nga një pikë në tjetrën.
Përsëri, hipotetikisht, çdo vrimë krimbi përbëhet nga dy hyrje dhe një qafë (domethënë i njëjti tunel. Në këtë rast, ka shumë të ngjarë, hyrjet në vrimën e krimbit janë në formë sferoide, dhe qafa mund të përfaqësojë një segment të drejtë të hapësirës dhe një spirale.
Udhëtimi nëpër një vrimë krimbi.
Problemi i parë që do të pengojë mundësinë e një udhëtimi të tillë është madhësia e vrimave të krimbave. Besohet se vrimat e para të krimbit ishin shumë të vogla, në rendin e 10-33 centimetra, por për shkak të zgjerimit të universit, u bë e mundur që vetë vrimat e krimbit të zgjeroheshin dhe të rriteshin së bashku me të. Një problem tjetër me vrimat e krimbave është qëndrueshmëria e tyre. Ose më mirë, paqëndrueshmëri.
Shpjeguar nga teoria Einstein-Rosen, vrimat e krimbave do të jenë të padobishme për udhëtimin në hapësirë-kohë, sepse ato shemben (mbyllen) shumë shpejt. Por kërkimet më të fundit mbi këto çështje nënkuptojnë praninë e "materies ekzotike", e cila lejon vrimat të ruajnë strukturën e tyre për një periudhë më të gjatë kohore.
E megjithatë, shkenca teorike beson se nëse vrimat e krimbave përmbajnë mjaftueshëm nga kjo energji ekzotike, e cila ose u shfaq natyrshëm ose do të shfaqet artificialisht, atëherë do të jetë e mundur të transmetohet informacion apo edhe objekte përmes hapësirë-kohës.
Të njëjtat hipoteza sugjerojnë që vrimat e krimbave mund të lidhin jo vetëm dy pika brenda një universi, por edhe të jenë hyrje për të tjerat. Disa shkencëtarë besojnë se nëse një hyrje e vrimës së krimbit zhvendoset në një mënyrë të caktuar, atëherë udhëtimi në kohë do të jetë i mundur. Por, për shembull, kozmologu i famshëm britanik Stephen Hawking beson se një përdorim i tillë i krimbave është i pamundur.
Megjithatë, disa mendje shkencore këmbëngulin se nëse stabilizimi i vrimave të krimbave nga materia ekzotike është vërtet i mundur, atëherë do të jetë e mundur që njerëzit të udhëtojnë në mënyrë të sigurtë nëpër vrima të tilla krimbash. Dhe për shkak të çështjes "të zakonshme", nëse dëshirohet dhe është e nevojshme, portale të tilla mund të destabilizohen përsëri.
Sipas teorisë së relativitetit, asgjë nuk mund të udhëtojë më shpejt se drita. Kjo do të thotë se asgjë nuk mund të dalë nga kjo fushë gravitacionale duke u futur në të. Rajoni i hapësirës nga i cili nuk ka rrugëdalje quhet vrimë e zezë. Kufiri i tij përcaktohet nga trajektorja e rrezeve të dritës, të cilat ishin të parat që humbën mundësinë për të shpërthyer. Quhet horizonti i ngjarjeve të një vrime të zezë. Shembull: duke parë nga dritarja, ne nuk shohim atë që është përtej horizontit, dhe vëzhguesi i kushtëzuar nuk mund të kuptojë se çfarë po ndodh brenda kufijve të një ylli të padukshëm të vdekur.
Fizikanët kanë gjetur shenja të ekzistencës së një universi tjetër
Më shumë
Ekzistojnë pesë lloje vrimash të zeza, por është vrima e zezë me masë yjore ajo që na intereson. Objekte të tilla formohen në fazën përfundimtare të jetës së një trupi qiellor. Në përgjithësi, vdekja e një ylli mund të rezultojë në gjërat e mëposhtme:
1. Do të kthehet në një yll shumë të dendur të zhdukur, i përbërë nga një numër elementesh kimike - ky është një xhuxh i bardhë;
2. Në një yll neutron - ka një masë të përafërt të Diellit dhe një rreze prej rreth 10-20 kilometra, brenda tij përbëhet nga neutrone dhe grimca të tjera, dhe jashtë është i mbyllur në një guaskë të hollë por të fortë;
3. Në një vrimë të zezë, tërheqja gravitacionale e së cilës është aq e fortë sa mund të thithë objekte që fluturojnë me shpejtësinë e dritës.
Kur ndodh një supernova, pra "rilindja" e një ylli, formohet një vrimë e zezë, e cila mund të zbulohet vetëm për shkak të rrezatimit të emetuar. Është ajo që është në gjendje të krijojë një vrimë krimbi.
Nëse imagjinojmë një vrimë të zezë si një gyp, atëherë objekti, pasi ka rënë në të, humbet horizontin e ngjarjeve dhe bie brenda. Pra, ku është vrima e krimbit? Ndodhet pikërisht në të njëjtin gyp, i ngjitur në tunelin e një vrime të zezë, ku daljet shikojnë nga jashtë. Shkencëtarët besojnë se skaji tjetër i vrimës së krimbit është i lidhur me një vrimë të bardhë (antipod i një të zezë, në të cilën asgjë nuk mund të bjerë).
Vrima e nishanit. Vrimat e zeza Schwarzschild dhe Reisner-Nordström
Vrima e zezë Schwarzschild mund të konsiderohet një vrimë krimbi e padepërtueshme. Sa i përket vrimës së zezë Reisner-Nordström, ajo është disi më e ndërlikuar, por edhe e pakalueshme. Prapëseprapë, nuk është aq e vështirë për të gjetur dhe përshkruar vrimat e krimbave katër-dimensionale në hapësirë që mund të përshkohen. Thjesht duhet të zgjidhni llojin e metrikës që ju nevojitet. Tensori metrikë, ose metrikë, është një grup vlerash që mund të përdoren për të llogaritur intervalet katërdimensionale që ekzistojnë midis pikave të ngjarjes. Ky grup sasish karakterizon plotësisht si fushën gravitacionale ashtu edhe gjeometrinë hapësirë-kohë. Vrimat e krimbave të përshkueshme gjeometrikisht në hapësirë janë edhe më të thjeshta se vrimat e zeza. Ata nuk kanë horizonte që të çojnë në kataklizma me kalimin e kohës. Në pika të ndryshme, koha mund të ecë me një ritëm të ndryshëm, por nuk duhet të ndalet ose të përshpejtohet pafundësisht.
Pulsars: Faktori Beacon
Në thelb, një pulsar është një yll neutron që rrotullohet me shpejtësi. Një yll neutron është bërthama shumë e ngjeshur e një ylli të vdekur të mbetur nga një shpërthim supernova. Ky yll neutron ka një fushë magnetike të fuqishme. Kjo fushë magnetike është rreth një trilion herë më e fortë se fusha magnetike e Tokës. Fusha magnetike bën që një yll neutron të lëshojë valë të forta radio dhe grimca radioaktive nga polet e tij veriore dhe jugore. Këto grimca mund të përfshijnë rrezatime të ndryshme, duke përfshirë dritën e dukshme.
Pulsarët që lëshojnë rreze të fuqishme gama njihen si pulsarët e rrezeve gama. Nëse një yll neutron ndodhet me polin e tij drejt Tokës, atëherë ne mund të shohim valët e radios sa herë që njëri prej poleve bie në prerjen tonë. Ky efekt është shumë i ngjashëm me efektin e farit. Për një vëzhgues të palëvizshëm, duket se drita e një fener rrotullues pulson vazhdimisht, pastaj zhduket, pastaj shfaqet përsëri. Në të njëjtën mënyrë, një pulsar duket se pulson ndërsa rrotullon polet e tij në lidhje me Tokën. Pulsarë të ndryshëm ndezin me shpejtësi të ndryshme, në varësi të madhësisë dhe masës së yllit neutron. Ndonjëherë një pulsar mund të ketë një shoqërues. Në disa raste, ai mund të tërheqë shokun e tij, gjë që e bën atë të rrotullohet edhe më shpejt. Pulsarët më të shpejtë mund të lëshojnë më shumë se njëqind impulse në sekondë.
Një "vrimë krimbi" hipotetike, e cila quhet edhe "vrimë krimbi" (përkthim fjalë për fjalë i krimbit) është një lloj tuneli hapësirë-kohë që lejon një objekt të lëvizë nga pika A në pikën B në Univers jo në një vijë e drejtë, por rreth hapësirës. Nëse është më e lehtë, atëherë merrni ndonjë copë letre, paloseni në gjysmë dhe shpojeni, vrima që rezulton do të jetë e njëjta vrimë krimbi. Pra, ekziston një teori që hapësira në Univers mund të jetë me kusht e njëjta fletë letre, e rregulluar vetëm për dimensionin e tretë. Shkencëtarë të ndryshëm nxjerrin hipoteza se në sajë të krimbave është e mundur udhëtimi në hapësirë-kohë. Por në të njëjtën kohë, askush nuk e di saktësisht se çfarë rreziqesh mund të paraqesin vrimat e krimbave dhe çfarë mund të jenë në të vërtetë në anën tjetër të tyre.
Teoria e vrimës së krimbit
Në vitin 1935, fizikantët Albert Einstein dhe Nathan Rosen, duke përdorur teorinë e relativitetit të përgjithshëm, sugjeruan se ka "ura" të veçanta në hapësirë-kohë në univers. Këto shtigje, të quajtura ura Ajnshtajn-Rosen (ose vrimat e krimbit), lidhin dy pika krejtësisht të ndryshme në hapësirë-kohë duke krijuar teorikisht një shtrembërim në hapësirë që shkurton udhëtimin nga një pikë në tjetrën.
Përsëri, hipotetikisht, çdo vrimë krimbi përbëhet nga dy hyrje dhe një qafë (domethënë i njëjti tunel). Në këtë rast, ka shumë të ngjarë, hyrjet në vrimën e krimbit janë në formë sferoide, dhe qafa mund të përfaqësojë një segment të drejtë të hapësirës dhe një spirale.
Teoria e përgjithshme e relativitetit vërteton matematikisht probabilitetin e ekzistencës së krimbave, por deri më tani asnjëra prej tyre nuk është zbuluar nga njeriu. Vështirësia në zbulimin e tij qëndron në faktin se masa e supozuar e madhe e krimbave dhe efektet gravitacionale thjesht thithin dritën dhe e pengojnë atë të reflektohet.
Disa hipoteza të bazuara në relativitetin e përgjithshëm sugjerojnë ekzistencën e krimbave, ku vrimat e zeza luajnë rolin e hyrjes dhe daljes. Por ia vlen të merret parasysh se pamja e vetë vrimave të zeza, të formuara nga shpërthimi i yjeve që vdesin, në asnjë mënyrë nuk krijon një vrimë krimbi.
Udhëtim nëpër një vrimë krimbi
Në fantashkencën, nuk është e pazakontë që protagonistët të udhëtojnë nëpër vrimat e krimbave. Por në realitet, një rrugëtim i tillë nuk është aq i thjeshtë sa tregohet në filma dhe tregohet në letërsinë fantazi.
Problemi i parë që do të pengojë mundësinë e një udhëtimi të tillë është madhësia e vrimave të krimbave. Besohet se vrimat e para të krimbave ishin me përmasa shumë të vogla, në rendin 10-33 centimetra, por për shkak të zgjerimit të Universit, u bë e mundur që vetë vrimat e krimbit të zgjeroheshin dhe të rriteshin së bashku me të. Një problem tjetër me vrimat e krimbave është qëndrueshmëria e tyre. Ose më mirë, paqëndrueshmëri.
Vrimat e krimbave të shpjeguara nga teoria Einstein-Rosen do të jenë të padobishme për udhëtimin hapësirë-kohë, sepse ato shemben (mbyllen) shumë shpejt. Por studimet më të fundit të këtyre çështjeve nënkuptojnë praninë e "materies ekzotike" që lejon strofullat të ruajnë strukturën e tyre për një periudhë më të gjatë kohore.
Për të mos u ngatërruar me lëndën e zezë dhe antimaterinë, kjo lëndë ekzotike përbëhet nga energjia me densitet negativ dhe presioni kolosal negativ. Përmendja e një materie të tillë është e pranishme vetëm në disa teori të vakumit brenda kornizës së teorisë kuantike të fushës.
Megjithatë, shkenca teorike beson se nëse vrimat e krimbave përmbajnë mjaftueshëm nga kjo energji ekzotike, qoftë natyrore ose e krijuar artificialisht, ai informacion apo edhe objekte mund të transmetohen përmes hapësirë-kohës.
Të njëjtat hipoteza sugjerojnë që vrimat e krimbave mund të lidhin jo vetëm dy pika brenda një universi, por edhe të jenë hyrje për të tjerat. Disa shkencëtarë besojnë se nëse një hyrje e vrimës së krimbit zhvendoset në një mënyrë të caktuar, atëherë udhëtimi në kohë do të jetë i mundur. Por, për shembull, kozmologu i famshëm britanik Stephen Hawking beson se një përdorim i tillë i krimbave është i pamundur.
Megjithatë, disa mendje shkencore këmbëngulin se nëse stabilizimi i vrimave të krimbave nga materia ekzotike është vërtet i mundur, atëherë do të jetë e mundur që njerëzit të udhëtojnë në mënyrë të sigurtë nëpër vrima të tilla krimbash. Dhe për shkak të çështjes "të zakonshme", nëse dëshirohet dhe është e nevojshme, portale të tilla mund të destabilizohen përsëri.
Fatkeqësisht, teknologjitë e sotme të njerëzimit nuk mjaftojnë që vrimat e krimbave të zmadhohen dhe stabilizohen artificialisht, në rast se ato megjithatë zbulohen. Por shkencëtarët vazhdojnë të eksplorojnë konceptet dhe metodat për udhëtimin e shpejtë në hapësirë dhe ndoshta një ditë shkenca do të gjejë zgjidhjen e duhur.
Video Wormhole: dera përmes xhamit të shikimit
Adhuruesit e fantashkencës shpresojnë se njerëzimi një ditë do të jetë në gjendje të udhëtojë në skajet e largëta të universit përmes një vrime krimbi.
Një krimba është një tunel teorik përmes hapësirë-kohës që potencialisht do të lejonte një udhëtim më të shpejtë midis pikave të largëta në hapësirë - nga një galaktikë në tjetrën, për shembull, siç u shfaq në filmin e Christopher Nolan "Interstellar", i cili u shfaq në kinematë në mbarë botën. në fillim të këtij muaji.
Ndërsa vrimat e krimbave janë të mundshme sipas teorisë së relativitetit të përgjithshëm të Ajnshtajnit, udhëtime të tilla ekzotike ka të ngjarë të mbeten në fushën e fantashkencës, tha astrofizikani i njohur Kip Thorne i Institutit të Teknologjisë në Kaliforni në Pasadena, i cili shërbeu si këshilltar dhe producent ekzekutiv në Interstellar. .
"Çështja është se ne thjesht nuk dimë asgjë rreth tyre," tha Thorne, i cili është një nga ekspertët kryesorë në botë për relativitetin, vrimat e zeza dhe vrimat e krimbave. “Por ka indikacione shumë të forta se një person, sipas ligjeve të fizikës, nuk do të jetë në gjendje të udhëtojë nëpër to”.
“Arsyeja kryesore ka të bëjë me paqëndrueshmërinë e vrimave të krimbave”, shtoi ai. "Muret e vrimave të krimbave po shemben aq shpejt sa asgjë nuk mund t'i kalojë ato."
Mbajtja e vrimave të krimbave të hapura do të kërkojë përdorimin e diçkaje kundër gravitetit, domethënë të energjisë negative. Energjia negative u krijua në laborator duke përdorur efekte kuantike: një rajon i hapësirës merr energji nga një rajon tjetër, në të cilin formohet një mangësi.
"Pra, teorikisht është e mundur," tha ai. "Por ne nuk mund të marrim kurrë energji të mjaftueshme negative për të mbajtur muret e vrimës së krimbit të hapur."
Gjithashtu, vrimat e krimbave (nëse ekzistojnë fare) pothuajse me siguri nuk mund të formohen natyrshëm. Domethënë, ato duhet të krijohen me ndihmën e një qytetërimi të përparuar.
Kjo është pikërisht ajo që ndodhi në "Interstellar": krijesat misterioze ndërtuan një vrimë krimbi afër Saturnit, duke lejuar një grup të vogël pionierësh, të udhëhequr nga ish-fermeri Cooper (i luajtur nga Matthew McConaughey), të nisen në kërkim të një shtëpie të re për njerëzimin që të ekzistojë në Toka, e kërcënuar nga një dështim global i të korrave.
Ata që janë të interesuar të mësojnë më shumë rreth shkencës në Interstellar, e cila merret me ngadalësimin gravitacional dhe përshkruan disa planetë alienë që rrotullohen rreth një planeti të ngushtë, mund të lexojnë librin e ri të Thorne, i cili titullohet pa mëdyshje Shkenca e Ndëryjeve.
Ku është vrima e krimbit. Vrimat e krimbit në relativitetin e përgjithshëm
(GR) lejon ekzistencën e tuneleve të tilla, megjithëse për ekzistencën e një vrime krimbi të kalueshme është e nevojshme që ajo të mbushet me një negative, e cila krijon një zmbrapsje të fortë gravitacionale dhe parandalon shembjen e vrimës. Zgjidhje të tilla si vrimat e krimbave lindin në mënyra të ndryshme, megjithëse është ende shumë larg nga një studim i plotë i çështjes.
Zona pranë pjesës më të ngushtë të molekodrës quhet "fyti". Vrimat e krimbave ndahen në "intra-univers" dhe "ndër-univers", në varësi të faktit nëse është e mundur të lidhni hyrjet e tij me një kurbë që nuk kalon qafën.
Ka edhe molekodra të kalueshme (të kalueshme) dhe të pakalueshme. Këto të fundit përfshijnë ato tunele që janë shumë të shpejtë për një vëzhgues ose një sinjal (me një shpejtësi jo më të madhe se shpejtësia e dritës) për të kaluar nga një hyrje në tjetrën. Një shembull klasik i një kodre të pakalueshme është brenda, por një i kalueshëm është.
Një vrimë krimbi e përshkuar brendabotës ofron një mundësi hipotetike nëse, për shembull, njëra nga hyrjet e saj lëviz në raport me tjetrën, ose nëse është në një të fortë ku kalimi i kohës ngadalësohet. Gjithashtu, vrimat e krimbave mund të krijojnë hipotetikisht një mundësi për udhëtim ndëryjor, dhe si të tilla, vrimat e krimbave shpesh gjenden në.
Vrimat e krimbit hapësinor. Përmes "molekodrave" - tek yjet?
Për fat të keq, përdorimi praktik i "vrimave të krimbit" për të arritur objekte të largëta hapësinore nuk është diskutuar ende. Pronat e tyre, varietetet, vendet e vendndodhjes së mundshme janë ende të njohura vetëm teorikisht - megjithëse, siç e shihni, kjo tashmë është shumë. Në fund të fundit, ne kemi shumë shembuj se si ndërtimet teorike që dukeshin thjesht spekulative çuan në shfaqjen e teknologjive të reja që ndryshuan rrënjësisht jetën e njerëzimit. Energjia bërthamore, kompjuterët, komunikimet celulare, inxhinieria gjenetike ... por nuk e dini kurrë çfarë tjetër?
Ndërkohë për “wormholes”, apo “wormholes” dihet si vijon. Në vitin 1935, Albert Einstein dhe fizikani amerikano-izraelit Nathan Rosen sugjeruan ekzistencën e një lloji tunelesh që lidhin rajone të ndryshme të largëta të hapësirës. Në atë kohë, ato nuk quheshin ende "vrima krimbi", ose "vrima nishanesh", por thjesht - "ura Ajnshtajn-Rosen". Meqenëse ura të tilla kërkonin një lakim shumë të fortë të hapësirës për shfaqjen e urave të tilla, koha e ekzistencës së tyre ishte shumë e shkurtër. Askush dhe asgjë nuk do të kishte kohë për të "vrapuar" mbi një urë të tillë - nën ndikimin e gravitetit, ajo pothuajse menjëherë "u shemb".
Dhe për këtë arsye, ai mbeti plotësisht i padobishëm në një kuptim praktik, megjithëse një pasojë zbavitëse e teorisë së përgjithshme të relativitetit.
Sidoqoftë, më vonë u shfaqën idetë se disa tunele ndërdimensionale mund të ekzistojnë për një kohë mjaft të gjatë - me kusht që ato të jenë të mbushura me disa lëndë ekzotike me një densitet negativ të energjisë. Një lëndë e tillë do të krijojë zmbrapsje gravitacionale në vend të tërheqjes dhe kështu do të parandalojë "kolapsin" e kanalit. Pastaj u shfaq emri "wormhole". Nga rruga, shkencëtarët tanë preferojnë emrin "molehill" ose "wormhole": kuptimi është i njëjtë, por tingëllon shumë më bukur ...
Fizikani amerikan John Archibald Wheeler (1911-2008), duke zhvilluar teorinë e "vrimave të krimbit", sugjeroi që ato të depërtohen nga një fushë elektrike; për më tepër, vetë ngarkesat elektrike janë, në fakt, grykë të "vrimave të krimbit" mikroskopike. Astrofizikani rus, Akademiku Nikolai Semyonovich Kardashev beson se "vrimat e krimbit" mund të arrijnë përmasa gjigante dhe se në qendër të galaktikës sonë nuk ka fare vrima të zeza masive, por gryka të "vrimave" të tilla.
Me interes praktik për udhëtarët e ardhshëm të hapësirës do të jenë "vrimat e krimbit", të cilat mbahen në një gjendje të qëndrueshme për një kohë mjaft të gjatë dhe për më tepër janë të përshtatshme që anijet kozmike të kalojnë nëpër to.
Amerikanët Kip Thorne dhe Michael Morris krijuan një model teorik të kanaleve të tilla. Sidoqoftë, stabiliteti i tyre sigurohet nga "materia ekzotike", për të cilën asgjë nuk dihet vërtet dhe për të cilën, ndoshta, është më mirë që teknologjia tokësore as të mos përzihet.
Por teoricienët rusë Sergei Krasnikov nga Observatori Pulkovo dhe Sergei Sushkov nga Universiteti Federal i Kazanit parashtruan idenë se stabiliteti i një vrime krimbi mund të arrihet pa ndonjë densitet negativ të energjisë, por thjesht për shkak të polarizimit të vakumit në "vrimë" ( i ashtuquajturi mekanizëm Sushkov).
Në përgjithësi, tani ekziston një grup i tërë teorish të "vrimave të krimbit" (ose, nëse dëshironi, "vrimave të krimbit"). Një klasifikim shumë i përgjithshëm dhe spekulativ i ndan ato në ura "të kalueshme" - të qëndrueshme, Morris - Vrimat e krimbit të gjembave dhe të pakalueshme - ura Ajnshtajn - Rosen. Përveç kësaj, vrimat e krimbave ndryshojnë në shkallë - nga mikroskopike në gjigande, të krahasueshme në madhësi me "vrimat e zeza" galaktike. Dhe së fundi, sipas qëllimit të tyre: "intra-univers", duke lidhur vende të ndryshme të të njëjtit Univers të lakuar, dhe "ndër-univers" (ndër-univers), duke ju lejuar të futeni në një vazhdimësi tjetër hapësirë-kohore.
