کرمچاله ها: میان بُرهای کیهانی
بیگ بنگ: فاصله ما از مرکز خوشه کهکشانی آبل ۱۶۸۹ تقریباً 2.2 میلیارد سال نوری است. این فاصله به حدی زیاد است که اگر بخواهیم با سرعت نزدیک نور به این خوشه کهکشانی سفر کنیم تقریباً میلیاردها سال طول می کشد تا به آنجا برسیم. حال فرض کنید در حالی که با سفینه فضایی خود در حال سفر در پهنه کیهان هستید به ناگهان یک تونل اسرارآمیز در برابرتان گشوده شود. شما با سفینه فضایی خود وارد این تونل می شوید و در چشم بر هم زدنی خود را در آن سوی تونل می یابید. از دهانه دیگر تونل که خارج می شوید با کمال تعجب می بینید که در نزدیکی یکی از کهکشان های خوشه کهکشانی آبل 1689 هستید. بدین ترتیب شما راه چند میلیارد ساله را در چشم بر هم زدنی پیموده اید! آیا چنین داستانی ممکن است واقعی باشد؟ بله!
به گزارش بیگ بنگ، در سال 1916 تنها یک سال پس از آنکه آلبرت اینشتین قوانین فیزیک نسبیت عام خود را فرمول بندی کرد، لودویگ فلام در وین راه حلی برای معادلات اینشتین کشف کرد که در واقع توصیفی از کرمچاله ها بود(البته او این پدیده را به این نام معرفی نکرد ) وی دریافت که بر مبنای نسبیت عام ممکن است میان دو نقطه بسیار دور در پهنه کیهان به ناگهان تونلی تشکیل شود و آن دو نقطه را به طور میان بُر به همدیگر متصل کند. در این صورت با عبور از درون این تونل در یک چشم بر هم زدن می توان از این سر کیهان به آن سوی آن رسید.
در واقع معادلات اینشتین وجود گونه های مختلفی از کرمچاله ها با اشکال و رفتارهای مختلف را مجاز می شمارند؛ اما کرمچاله فلام تنها گونه ای از این کرمچاله هاست که دقیقا کروی است و هیچ ماده ی گراننده در خود ندارد. وقتی برشی استوایی از کرمچاله ی فلام تهیه کنیم خود کرمچاله و جهان ما به جای سه بعدی تنها در بردارنده ی دو بعد هستند و چیزی شبیه تصویر زیر به نظر می رسد.
به مدت 19 سال فیزیکدانان توجه اندکی به راه حل غیر متعارف فلام از معادلات اینشتین و کرمچاله ی او نشان دادند. سپس در سال 1935 خود اینشتین به همراه فیزیکدان همکارش ناتان روزن بی خبر از کارهای فلام، راه حل کرمچاله و خصوصیت آن را بررسی کردند و درباره ی اهمیت و نقش آن در جهان واقعی دست به گمانه زنی زدند و امکان وجود پدیده ی کیهانی شگفت انگیزی را مطرح کردند که در آن زمان به « پل کیهانی اینشتین- روزن » مشهور شد. اینشتین و روزن با کمک معادلات نظریه نسبیت عام، به این نتیجه رسیدند که ممکن است تحت شرایطی میان دو نقطه دوردست در پهنه ی فضا- زمان به ناگهان مسیر میان بر کیهانی تشکیل شود و نقاط مزبور را به طور میان بر به یکدیگر متصل کند.
پس از اینشتین و روزن فیزیکدان های بزرگ دیگری هم تحقیق بر روی این مسیرهای میان بر کیهانی را ادامه دادند. در سال 1957 فیزیکدان برجسته ای بنام جان ویلر با الهام گرفتن از مسیرهایی که کرم ها در درون میوه سیب ایجاد می کنند و به طور میان بر از یک طرف آن به طرف دیگر سیب می رسند، نام این مسیرهای میان بر کیهانی را کرمچاله گذاشت. بعدها مشخص شد که کرمچاله ها علاوه بر دو نقطه مکانی حتی می توانند دو نقطه زمانی مختلف را نیز به طور میان بُر به همدیگر متصل کنند. به عنوان مثال چنین کرمچاله هایی می توانند لحظه حال را به لحظه ای در گذشته یا آینده بسیار دور وصل کنند. بدین ترتیب با عبور از درون این نوع کرمچاله ها عملاً می توان در بُعد زمان به آینده یا گذشته سفر کرد. یکی از مشهورترین نوع از چنین کرمچاله هایی که می توانند نقش ماشین زمان را ایفا کنند، کرمچاله های موریس-تورن نام دارند.
در اواخر دهه 1980 میلادی دو فیزیکدان به نام های مایکل موریس و کیپ تورن کشف کردند که چنانچه یک کرمچاله با سرعت بسیار زیادی به دور خود بپیچد به طوری که دو دهانه ابتدایی و انتهایی آن در مقابل هم قرار گیرند عملاً به یک ماشین زمان تبدیل خواهد شد. در این صورت با عبور از درون این کرمچاله و بازگشت به دهانه ورودی آن می توان به گذشته سفر کرد! اما از همه اینها عجيبتر آنكه كرمچالهها حتی می توانند نقش تونل هایی را برای اتصال جهان های موازی به همدیگر ایفا کنند. به عبارتی کرمچاله ها در واقع ممكن است كانالهايي باشند براي خروج از اين جهان و ورود به جهانهاي موازی ديگر!
پایداری کرمچاله؟!
البته باید توجه داشت که عبور از درون کرمچاله ها هم مسائل خاص خود را دارد، برای مثال برخی از فیزیکدانان بر این باورند که دهانه ی کرمچاله ها به منظور عبور از آن، به نوعی ماده ی ناشناخته که به جای جاذبه ی گرانشی، دافعه ی گرانشی داشته باشد نیازمندیم. در مقابل برخی دیگر از فیزیکدانان هم معتقدند که دهانه ی کرمچاله ها حتی بدون وجود چنین ماده ای هم می تواند برای مدت زمان کافی باز بماند و بنابراین عبور از درون آنها هم میسر است، برای مثال، به تازگی لوک بوچر فیزیکدان دانشگاه کمبریج انگلستان با محاسبات خود نشان داده که وجود انرژی فراگیر خلا کیهانی- که در تمامی گستره ی کیهان وجود دارد- سبب می شود که زمان پایداری کرمچاله ها به میزان بسیار زیادی افزایش یابد. بنابراین، حتی اگر ذرات مادی، به دلیل سرعت پایین خود فرصت عبور از درون کرمچاله ها را نداشته باشند، اما بر مبنای محاسبات بوچر عمر کرمچاله ها به اندازه ی کافی طولانی هست که سیگنال های الکترونیکی که با سرعت نور منتشر می شوند، فرصت عبور از درون آنها را پیدا کنند و بدین ترتیب ممکن است با ارسال سیگنال های الکترومغناطیسی از درون کرمچاله ها بتوان پیام هایی را در بعد زمان به گذشته و آینده ارسال کرد!
آیا کرمچاله های طبیعی در کیهان وجود دارد؟
اگر قوانین فیزیک اجازه ی پدید آمدن کرمچاله های گذر پذیر را بدهند، به نظر بسیار نامحتمل است که آنها در طبیعت وجود داشته باشند. به گفته ی کیپ تورن هیچ جرمی در کیهان نمی شناسیم که با گذر زمان و سال خورده شدن به کرمچاله بدل شود، اما در عوض محققان ستاره های پر جرم بسیاری دیده اند که وقتی سوخت هسته اشان به پایان می رسد می رمبند و به سیاهچاله تبدیل می شوند. از سوی دیگر، دلایلی در دست است که امیدوار باشیم کرمچاله هایی به صورت طبیعی در مقیاس زیرمیکروسکوپی و در قالب کف کوانتومی وجود داشته باشند. این کف شبکه ای فرضی از کرمچاله هایی است که مدام به وجود می آیند و از بین می روند و قوانین حاکم بر آن قوانین گرانش کوانتومی است که درک ما از آنها بسیار ناقص است.
این کف ماهیتی احتمالاتی دارد، به این معنا که در هر لحظه ای احتمال مشخصی وجود دارد که این کف شکل مشخصی داشته باشد و احتمال دیگری است که در همان لحظه شکل و فرم دیگری داشته باشد و این احتمال ها مدام در تغییر هستند و این کف واقعا کوچک است: طول معمول برای کرمچاله ای در این مجموعه آن چیزی است که از آن به طول پلانک نام برده می شود یعنی معادل یک صدم یک میلیاردم یک میلیاردم هسته ی یک اتم. واقعا کوچک است! اگر کف کوانتومی وجود داشته باشد، امیداریم روندی طبیعی هم وجود داشته باشد که با کمک آن برخی از این کرمچاله ها بتوانند خود به خود رشد کنند و به ابعاد انسان و یا حتی بزرگتر برسند و یا حتی این کار را در زمان انبساط تورمی بسیار سریع کیهان، زمانی که بسیار جوان تر از اکنون بوده است، انجام داده باشند. با این همه فیزیکدانان در حال حاضر هیچ سرنخی از وجود کرمچاله ها و ساخت کرمچاله های پایدار ندارند اما تحقیقات در این زمینه همچنان ادامه دارد.
نویسنده: سمیر الله وردی/ سایت علمی بیگ بنگ
منابع بیشتر: The Science of Interstellar – Kip Thorne , space.com
اینایی که نوشته شده از لحاظ مفهومی و ساختاری خیلی زیباست ولی به نظر من همه ب اینا فقط در حد حرف و نوشتاره . چون توی فیزیک شرط اول اثبات ریاضیاتی و سپس تجربیه .
درسته فکر قدم اول رسیدن به هدف است . ولی نه این که یک فکر را با هزاران فرض ادامه دهیم .
یکی از شرایط ایجاد کرمچاله ، وجود سفید چاله هاست . سفید چاله ها نسبیت عام کلاسیک را نقض میکنند و فقط در حالت کوانتومی ممکن است وجود داشته باشند واگر هم اینگونه باشد شاید فقط در حد زمان پلانک وجود داشته باشند .
تنها چیزی که به تازگی به اثبات رسیده کروی بودن سیاهچاله است که مصداقی است بر صحت متریک و هندسه ی شوارتزشیلد و کِر .
ولی یک قدم بعد از آن هنوز مبهم است . قدم بعد مختصات ادینبرگ فینکلشتاین پس رونده است که به سفید چاله ها ختم خواهد شد . و آنجاست که دوباره تجربه حرفی برای گفتن هنوز ندارد .
در حالت کلی هر خط از این مقاله ، نیاز به اثبات معادلات بسیار زیادیست . همچنین اگر نظریه ای بتواند ادعای اثبات کند ، Mتئوری است . که خود M تئوری برپایه چندین فرض بزرگ نهادینه شده که یکی از آنها نظریه ابرتقارن است .
این نظریه از جنبه ریاضی درست است ولی در تجربه دیده نشده . یعنی اگر بوزون داشته باشیم ، فرمیون متناظر با آن دیده نشده که در حد کران های پایین یکدیگر را ازمیان بردارند .
پیروز باشید
مقاله فوق العاده وجذابی بود. اما خیلی از مطالب بسیار مهم نوشته نشده بود.
با سلام
اگر کرمچاله ها بطور طبیعی وجود داشته باشدتا کنون باید وجودشان 100% تائید میشدچون اگر ما بخواهیم از زمین به مریخ برویم کرمچاله که هوشمند نیست که بگوئیم برو به مریخ پس باید آنقدر کرمچاله وجود داشته باشدکه ما انتخاب کنیم که این هم امکان ندارد مگر هوشمند باشد
اگرهم بصورت مصنوعی باشد(که وجود دارد)علم امروز توانائی ساخت آنرا ندارد وآنکه هم موجود است ساخت بشر نیست در دهانه خلیج مکزیک راس مثلث برمودادر زیر آب هم شهری با تمدنی بالاتراز الان ما وجود دارد وهم شی الماس شکل عظیم وبزرگ که از تمدن مایاها بجا مانده تمدنی که اهرام ثلاثه مصر،مجسمه های جزیره ایستر(موآی)سنگ نوشته عظیم استون هنج که از آسمان خوانده میشد ومفهومی مانند کمک دارد،کشتی نوح،وبناهای قوم مایا، ساخته واز همه جالبتر کرمچاله که هنوز کار میکنه وتعداد زیادی هواپیما وکشتی از روی کره زمین محو کرده است
اصولا خیلی از مطالب در نجوم با واقعیت نمی خواند امامتولیان علم پافشاری میکنند نه همین که گفته شده صحیح است همین جزرومد دریا و اقیانوسها چه ربطی به ماه داردماه اگر چنین جاذبه ائی داشت که جاذبه زمین را خنثی کند وبا آبهای آن بازی کند که وزن ما باید در ماه چندین برابر میشدویا جاذبه و دافعه را فهمیده اند که وجود دارد اما تعریف مفهومی واستفاده آنرا نمیدانند وجاذبه را علت ماندن کرات در فضا میدانند؟وسیاهچاله ها را که تابوتهای فضا هستند چنان هولناک ساختند که خودشان هم گیر کردندگویا عمدی در کار است که همه چیز آنطور که هست نباید همه بدانند
به نظر من ماده تاریک می تواند در ایجاد کرم چاله موثر باشد چون خاصیت صد گرانش دارد
نیروی ماده تاریک گرانش است نه ضد گرانش.نیروی انرژی تاریک ضد گرانش است.
شاید با شکافتن بعد فضا بتونیم کرم چاله را خودمان ایجاد کرده و این کارا فقط میتوان از بین بافت تنیدگی فضا ایجاد کرد و باسرعت وارد شده و پشت سر شکاف بسته شود و دوباره شکاف ایجاد کرد و خارج شد ولی وقتی میتوان این کارو کرد که با سرعت نور وارد شویم تا ایجاد شکاف ریز کوانتوم بشیم
مقاله عالی بود .
ممنون
درود و سپاس از برادر عزيزم سمير
فوق العاده بود و جذاب.با تشکر از نگارنده ی این مقاله.