کرم چاله ها، تونل هایی در فضا-زمان

بیگ بنگ: ادبیات علمی- تخیلی پر از داستان هایی است که طی آنها از تونل های فضا- زمانی یا همان کرم چاله ها برای سفر در زمان استفاده می شود. اما این داستان های علمی- تخیلی تا چه حدی واقعیت دارد؟ پاسخ اینست: بیشتر از آنچه شما فکر کنید. هم اکنون دانشمندان به دنبال پیدا کردن راه هایی برای استفاده از کرم چاله های قابل عبور هستند (البته در صورت وجود داشتن) تا بتوان با سرعتی سریع تر از سرعت نور حرکت نمود و حتی در میان خود زمان هم سفر کرد.

تاشدگی فضا-زمان می تواند منجر به خلق کرم چاله هایی برای انجام سفرهایی با سرعت سریع تر از نور و سفرهای زمانی شود.

تاشدگی فضا-زمان می تواند منجر به خلق کرم چاله هایی برای انجام سفرهایی با سرعت سریع تر از نور و سفرهای زمانی شود.

اریک دیویس فیزیکدان در همین رابطه می گوید: « کرم چاله قابل عبور، تونلی فوق فضایی است که دو منطقه دور دست واقع در میان کیهان ما یا کیهان های مختلف را، البته در صورتی که جهان های دیگری وجود داشته باشد، یا دو دوره مختلف زمانی را به هم متصل می سازد.» تخصص دیویس که یکی از اعضای بنیاد تاو زرو می باشد، در زمینه فضا-زمان است و از معادلات نظریه ی عام نسبیت اینشتین برای بررسی طرح های ممکن (یا غیرممکن) کرم چاله های قابل عبور، ماشین وارپ و ماشین زمان، استفاده می کند.

ساخت کرم چاله

لودویگ فلام، ریاضی دانی بود که در سال ۱۹۱۶ هنگام کار با معادلات نظریه نسبیت عام اینشتین احتمال وجود کرم چاله ها را بیان داشت، در نظریات یاد شده به شرح نحوه خمیدگی فضا-زمان به واسطه گرانش اشاره می شود که ارجاع به ساختار واقعیت فیزیکی دارد. هرچند به گفته کیپ ثورن، فیزیکدان و پروفسور بازنشسته موسسه فناوری کالیفرنیا، احتمال وجود تونل های فضایی-زمانی به خودی خود جالب است، اما دانشمندان هنوز بر سر شیوه شکل گیری سیاهچاله ها در طبیعت متفق القول نیستند و تاکنون کرم چاله ای هم شناسایی نشده است.

ثورن و برخی از همکاران وی نشان داده اند که حتی در صورت پدیدار شدن کرم چاله، احتمالا قبل از آنکه شی یا شخصی از میان آن عبور کند کرم چاله نابود خواهد شد. برای باز نگاه داشتن کرم چاله به مدت زمان لازم برای عبور از میان آن بایستی از نوعی داربست استفاده شود، اما از مواد عادی نمی توان استفاده کرد؛ بلکه نیاز به “ماده غیرمتعارف” داریم. دیویس ادامه می دهد: « انرژی تاریک یک نوع ماده غیر متعارف است که به صورت طبیعی در جهان وجود دارد فشار منفی آن نیروی گرانشی دافعه ای را تولید می کند که فضای داخل کیهان را به سمت بیرون هل می دهد، به همین خاطر شاهد گسترش تورمی جهان هستیم.»

دانشمندان علاوه بر انرژی تاریک در مورد ماده نامتعارف دیگری به نام ماده تاریک هم اطلاع دارند که ۵ برابر شایع تر از ماده عادی و در جهان رایج است. تا امروز البته دانشمندان نه موفق به شناسایی ماده تاریک و نه انرژی تاریک شده اند و هنوز خیلی چیزها در موردشان ناشناخته است. البته می شود با آزمودن اثر این مواد بر فضایی که آنها را احاطه کرده است دست به شناختشان زد.

به گفته علی اوگون از دانشگاه مدیترانه شرقی در قبرس، امکان شکل گیری کرم چاله ها در جاهایی که ماده تاریک است، وجود دارد و بنابراین شاید در مناطق خارج از کهکشان راه شیری که ماده تاریک وجود دارد و نیز درون سایر کهکشان ها کرم چاله هم وجود داشته باشد. اوگون برای اثبات احتمال وجود کرم چاله ها در مناطق متراکم از ماده تاریک دست به تحقیقات زده است. وی و همکارانش شبیه سازی هایی را انجام داده اند که نشان می دهد در صورت وجود داشتن کرم چاله ها در مناطق متراکم از ماده تاریک در هاله کهکشانی، این امر منطبق با همان الزامات فیزیکی است که به نظر دانشمندان برای موجودیت تونل های کرم چاله ای ضروری هستند. اوگون این نکته را اضافه می کند که: « شواهد ریاضی مبنی بر این ادعا وجود ندارد و من امیدوارم روزی برسد که بشود شواهد تجربی مستقیم را هم پیدا کرد.»

عبور از کرم چاله چگونه است؟

در اصل هیچ اتفاقی نمی افتد! براساس هندسه فضا-زمانی کرم چاله های قابل عبور، هیچ گونه نیروهای کشندی گرانشی نامطلوبی که بر فضاپیما یا مسافران آن به هنگام عبورشان از میان تونل کرم چاله اثر بگذارد وجود نخواهد داشت. به گفته اوگون: « افراد و اشیاء از مقصد آغاز سفرشان که در نزدیکی زمین است وارد گلوی کرم چاله شده و از میان تونل عبور می نمایند تا در انتهای دیگر آن که ستاره مقصد باشد پیاده شوند.»

از آنجایی که تونل های نظری، فضا-زمان را کاهش می دهند، مسافران می توانند با عبور از آنها به سرعت هایی دست یابند که به چشم مشاهده گری که از بیرون می نگرد سریع تر از سرعت نور هم خواهد بود. با این حال، از دیدگاه مسافران اینگونه است که سرعتشان هرگز از سرعت نور بیشتر نمی شود، بلکه فردی که از بیرون می نگرد به این خاطر سرعت مسافران را تندتر از نور تصور می کند که مسافران مسیری کوتاه تر را در پیش می گیرند. قبل از استفاده از کرم چاله ها باید ابتدا کرم چاله را پیدا کرد. تا امروز کسی موفق به کشف کرم چاله ها نشده است. با این حال در صورت موجود بودنشان، شاید پیدا کردن تونلی از میان فضا-زمان آنقدرها هم سخت نباشد.

وی براساس نظریات کرم چاله ای، دست به مقایسه نگریستن از میان حفره کرم چاله با نگریستن از میان آینه جادویی زده است که در انیمیشن های کودکان مشاهده کرده ایم. بنا به اعوجاج هایی که مشابه انعکاس در آینه های خمیده هستند، منطقه ای از فضا که در انتهای دوردست تونل قرار دارد، بایستی از ناحیه اطراف ورودی متمایز باشد. از دیگر شاخص های کرم چاله، شیوه متراکم شدن نور به موازت حرکت کردنش از میان تونل کرم چاله است، که بسیار مشابه بادی است که درون لوله ای می پیچد.

دیویس آنچه در انتهای تقریبی تونل دیده می شود را “اثر سو سوی رنگین کمانی” می نامد. در واقع این قبیل اثرها را از راه دور می توان مشاهده نمود. دیویس می افزاید: « ستاره شناسان قصد استفاده از تلسکوپ های فضایی را به منظور دیدن این اثرات داشتند و گمان می بردند که اثرات یادشده نشانه ای بر وجود کرم چاله قابل عبور طبیعی یا حتی بیگانه ساخته است. اما من که شخصاً هیچوقت در مورد عملی شدن این ایده نشنیدم.»

این تصویر هنری فضاپیمایی را نشان می دهد که برای سفر از میان کرمچاله مورد استفاده قرار خواهد گرفت.

سفر در زمان

کیپ ثورن در بخشی از مطالعه ای که در مورد کرم چاله ها داشت، یک آزمایش فکری را پیشنهاد کرد که طی آن می توان از کرم چاله به عنوان ماشین زمان استفاده کرد. غالبا آزمایشات فکری طراحی شده در مورد سفر زمانی منتهی به تناقض هایی می شوند. احتمالا مشهورترین این آزمایش ها پارادوکس پدربزرگ است. پارادوکس مزبور از این قرار می باشد که اگر جستجوگری به زمان عقب بازگردد و پدربزرگ خود را به قتل برساند، هرگز نمی توانسته متولد شود و هرگز نیز در وهله اول توانایی سفر به زمان گذشته را نمی داشته است. به نظر می رسد که بر این اساس، سفر زمانی رو به عقب غیرممکن می باشد، اما در اصل به گفته دیویس مطالعات ثورن مسیر جدیدی را برای اکتشاف توسط دانشمندان گشود.

دیویس اظهار می دارد: « بعد از گفته های ثورن، نظریات جدیدی در حوزه فیزیک نظری تولید و منتشر شد که منتهی به توسعه سایر تکنیک های فضا-زمانی گشت که با استفاده از آنها می توان دست به تولید ماشین های زمانی غیرپارادوکس سببی زد.» اما هر چند استفاده از کرم چاله ها برای انجام سفر زمانی ممکن است به مذاق طرفداران داستان های علمی- تخیلی (و کسانیکه بدشان نمی آید گذشته شان را تغییر بدهند) خوش بیاید ولی نظریات کنونی نشان می دهد برای ساختن ماشین زمان کرم چاله ای، یک یا هر دو منتهی الیه های تونل بایستی به اندازه سرعتی حدود سرعت حرکت نور باشند.

دیویس می گوید: « ساخت ماشین زمان کرم چاله ای به نسبت، استفاده از کرم چاله ها برای انجام سفر بین ستاره ای با سرعت سریع تر از نور بسیار ساده تر خواهد بود.» فیزیکدانان دیگر نیز پیشنهاد دادند که استفاه از کرم چاله برای سفر از میان زمان موجب تجمیع انرژی چشمگیری می شود که تونل را قبل از استفاده به عنوان ماشین زمان نابود می سازد، به این روند واکنش برگشتی کوانتوم می گویند. علی رغم این موضوع، باز هم رویاپردازی در مورد امکان بالقوه چنین سفرهایی شیرین است. دیویس ادامه می دهد: « به همه کارهای ممکنی که می شود انجام داد و کشفیات ممکن فکر کنید که می شود با سفر در زمان بدان ها دست یافت. حداقل چیزی که می توان در توصیف این ماجراجویی ها گفت آن است که مطمئنا بسیار جذاب هستند.»

سایت علمی بیگ بنگ / برگردان: هنگامه خوش خلق / منبع: space

image_pdfimage_print
(37 نفر , میانگین : 4٫78 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=37489
تحریریه‌ی بیگ بنگ

تحریریه‌ی بیگ بنگ

وب سایت بیگ بنگ یک سایت علمی، تحقیقاتی میباشد که توسط تعدادی از علاقمندان به علم و دانش اداره می شود. این سایت از اواخر سال 1390 تاکنون به فعالیت خود در این حوزه ادامه داده است.

شما ممکن است این را هم بپسندید

۵ پاسخ‌ها

  1. امیدشه پور گفت:

    درود و خسته نباشد هنگامه خوش خلق

  2. شاید آیندگان سفر به گذشته کرده اند و دیدند خیلی بد هست و دلشون به ما سوخته و امکانات لازم برای سفر ما رو گرفتند.
    یا اینکه دیدند خیلی خوبه و به ما حسودیشون شده و تکنولوژی شو از ما گرفتن!

  3. ali گفت:

    یاد فیلم interstellar افتادم !!!!!!!

  4. مهسا گفت:

    شاید بشه به گذشته سفر کرد،ولی تو یه فضایی قرار گرفت که نشه هیچ چیزی رو تغییر داد تو مایه های فضاهای مجازی و فقط مشاهده کرد.

  5. hosein گفت:

    بنظر من بشر هیچوقت نخواهد توانست به گذشته سفر کند چون اگه میتوانست الان امروز که گذشته ی اینده هست حتما انسانهایی می امدند از اینده.اما میبینیم ک چنبن اتفاقی عملا نیافتاده و کسی از اینده نیومده.

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *