Wurmlochgeschichte, Theorie, Typen, Bildung

A Wurmloch, In Astrophysik und Kosmologie ist es eine Passage, die zwei Punkte im Raum-Zeit-Stoff verbindet. Als der Apfel, der fallt.

So wie es dem Wurm es schafft, durch einen Tunnel einen weiteren Punkt auf der Apfeloberfläche zu erreichen.

Raumtemporale Wurmloch: künstlerische Vision. Quelle: Pixabay.

Es ist eine Idee, die die Vorstellungskraft vieler erfasst hat und weiterhin erfasst. In der Zwischenzeit kümmern sich Kosmologen darum, nach Wegen zu suchen, um ihre Existenz zu überprüfen. Aber für die Momente sind sie immer noch Spekulationen ausgesetzt.

Um dem Verständnis von Wurmlöchern, der Möglichkeit, rechtzeitig durch sie zu reisen, und den Unterschieden, die zwischen Wurmlöchern und schwarzen Löchern bestehen.

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Was ist Raumzeit?

Das Konzept der Raumzeit ist eng mit dem des Wurmlochs verbunden. Deshalb ist es zuerst notwendig, festzustellen, was sein Hauptmerkmal ist und was ist.

In der Raumzeit treten jedes einzelne der Ereignisse im Universum auf. Und das Universum wiederum ist die gesamte Raumzeit, die in der Lage ist, alle Formen von Materieenergie und mehr zu hosten ..

Wenn der Freund die Braut trifft. Und eine vorübergehende Koordinate: Jahr, Monat, Tag und Zeit der Begegnung.

Die Geburt eines Sterns oder die Explosion einer Supernova sind auch Ereignisse, die sich in der Raumzeit entwickeln.

Jetzt, in einer Region des massenfreien Universums und der Interaktionen, ist die Raumzeit flach. Dies bedeutet, dass zwei leuchtende Strahlen, die parallel beginnen, so fortgesetzt werden, solange sie in dieser Region bleiben. Übrigens ist für einen Lichtstrahl ewig.

Natürlich ist die Raumzeit nicht immer flach. Das Universum enthält Objekte mit einer Masse, die die Raumzeit modifizieren, und verursacht eine Raumzeitkrümmung auf der universellen Skala.

Es war Albert Einstein selbst, der erkannte, dass er in einer Zeit der Inspiration erkannte, die er nannte "Die glücklichste Idee meines Lebens", dass ein beschleunigter Beobachter lokal nicht von einem anderen zu unterscheiden ist, der einem massiven Objekt nahe kommt. Es ist das berühmte Äquivalenzprinzip.

Und eine beschleunigte Beobachter krümmt Raumzeit, dh die euklidische Geometrie hört auf, gültig zu sein. Daher ist in der Umgebung eines massiven Objekts wie eines Sterns, eines Planeten, einer Galaxie, eines schwarzen Lochs oder des Universums selbst die Raumzeit gekrümmt.

Diese Krümmung wird von Menschen als eine Kraft genannt.

Die Schwerkraft ist so rätselhaft wie die Kraft, die uns vorwärts schiebt, wenn der Bus, auf dem wir plötzlich fahren. Es ist, als ob plötzlich etwas Unsichtbares, Dunkeles und Massives für einige Momente, die es vor sich stellte und uns anzieht, um uns vorwärts zu improvisieren.

Die Planeten bewegen sich elliptisch um die Sonne, da die Masse dieser Fläche eine Depression auf der Raumzeitoberfläche erzeugt, die die Planeten ihre Flugbahnen krümmt. Ein leuchtender Strahl krümmt auch seine Flugbahn nach der von der Sonne erzeugten Raum-Zeit-Depression.

Tunnel durch den Raum - Zeit

Wenn die Raumzeit eine gekrümmte Oberfläche ist, verhindert im Prinzip nichts, dass ein Bereich durch einen Tunnel mit einem anderen verbindet. Das Reisen durch einen solchen Tunnel würde nicht nur ändern, sondern auch die Möglichkeit, zu einem anderen Zeitpunkt zu gehen.

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Diese Idee hat viele Bücher, Serien- und Science -Fiction -Filme inspiriert, darunter die berühmte amerikanische Serie der sechziger Jahre "The Tunction of Time" und in jüngerer Zeit "Deep Space 9" des Star Trek -Franchise und des Interstellar Movie 2014 2014.

Die Idee kam von Einstein selbst, der, der nach Lösungen für das Gebiet der allgemeinen Relativität suchte, mit Nathan Rosen eine theoretische Lösung fand, die es ermöglichte, zwei verschiedene Raum-Zeit-Regionen durch einen Tunnel zu verbinden, der als Verknüpfung arbeitete.

Diese Lösung ist als die bekannt Einstein Bridge - Rosen und erscheint in einem 1935 veröffentlichten Werk.

Der Begriff "Wurmloch" wurde jedoch erstmals 1957 dank der theoretischen Physiker John Wheeler und Charles Misner in einer Veröffentlichung dieses Jahres verwendet. Zuvor hatte es von "eindimensionalen Röhren" gesprochen, um sich auf die gleiche Idee zu beziehen.

Später im Jahr 1980 schrieb Carl Sagan den Science -Fiction -Roman "Contact", von dem später ein Film gedreht wurde. Der Protagonist namens Elly entdeckt das intelligente extraterrestrische Leben in 25.000 Lichtjahren entfernt. Carl Sagan wollte, dass Elly dorthin reiste, aber so war er wissenschaftlich glaubwürdig.

Das Tourieren von 25.000 Lichtjahren ist für einen Menschen keine leichte Aufgabe, es sei denn, eine Abkürzung wird gesucht. Ein schwarzes Loch kann keine Lösung sein, da die differentielle Schwerkraft das Schiff und seine Crew bei der Annäherung an die Singularität reißen würde.

Auf der Suche nach anderen Möglichkeiten konsultierte Carl Sagan einen der Hauptexperten in schwarzen Löchern der Zeit: Kip Thorne, der begann, über die Angelegenheit nachzudenken und erkannte, dass die Einstein-Rosen-Brücken oder die Wurmlöcher von Wheeler die Lösung waren.

Thorne erkannte jedoch auch, dass die mathematische Lösung instabil war, dh der Tunnel öffnet, aber bald erwürgt und verschwindet sie.

Die Instabilität von Wurmlöchern

Ist es möglich, Wurmlöcher zu nutzen, um große Entfernungen in Raum und Zeit zu unternehmen??

Seit ihrer Entwicklung haben Wurmlöcher in zahlreichen Science -Fiction -Plots gedient, um ihre Protagonisten an abgelegene Orte zu bringen und die Paradoxien der nicht linearen Zeit zu erleben.

Kip Thorne fand zwei mögliche Lösungen für das Problem der Instabilität von Wurmlöchern:

• Durch Anruf Quantenschaum. Auf Planck -Skala (10^-35 m) Es gibt Quantenschwankungen, die zwei Raumzeitregionen über Mikrotunnel verbinden können. Eine sehr fortgeschrittene hypothetische Zivilisation könnte einen Weg finden, die Passagen zu erweitern und sie genug Zeit zu halten, damit ein Mensch passieren kann.
• Negative Masse. Nach den 1990 von Thorne veröffentlichten Berechnungen wären große Mengen dieser seltsamen Angelegenheit erforderlich, um die Enden des Wurmlochs offen zu halten.

Das Bemerkenswerte an dieser letzten Lösung ist, dass es im Gegensatz zu schwarzen Löchern keine Singularität oder Quantenphänomene gibt und der Durchgang des Menschen durch diese Art von Tunnel machbar wäre.

Auf diese Weise würden Wurmlöcher nicht nur die Verbindung von entfernten Regionen im Weltraum ermöglichen, sondern auch im Laufe der Zeit getrennt. Deshalb sind sie Maschinen, die rechtzeitig reisen können.

Stephen Hawking, die große Referenz der Kosmologie des späten Zwanzigs.

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Dies hat die Geister anderer Forscher nicht verringert, die die Möglichkeit vorgeschlagen haben.

Obwohl dies für räumlich -zeitliche Reisen nicht praktisch wäre, da es abgesehen von den Schwierigkeiten, die die Einzigartigkeit des Schwarzen Lochs bringen würden, würde es keine Möglichkeit geben, am anderen Ende auszugehen, da es ein weiteres Schwarzes Loch ist.

Unterschiede zwischen schwarzen Löchern und Wurmlöchern

Wenn Sie über ein Wurmloch sprechen, denken Sie auch sofort an schwarze Löcher nach.

Nach der Entwicklung und dem Tod eines Sterns, der eine gewisse kritische Masse hat.

Es entsteht, nachdem der Stern seinen Kernbrennstoff erschöpft und sich aufgrund seiner eigenen Gravitationskraft irreversibel zusammenzieht. Es verursacht weiterhin einen solchen Zusammenbruch.

Im Vergleich dazu ist ein Wurmloch ein außergewöhnliches Erscheinungsbild, eine Folge einer hypothetischen Anomalie in der Raum-Zeit-Krümmung. Theoretisch ist es möglich, sie durchzugehen.

Wenn jedoch jemand versuchte, ein schwarzes Loch, eine intensive Schwerkraft und eine extreme Strahlung in der nahen Umgebung der Singularität zu machen.

Es gibt indirekte und nur jüngste Beweise für die Existenz von schwarzen Löchern. Unter diesen Beweisen befinden sich die Emission und Erkennung von Gravitationswellen für die Anziehung und Rotation von zwei kolossalen schwarzen Löchern, die durch das Ligo -Gravitationswellen -Observatorium nachgewiesen wurden.

Es gibt Hinweise darauf, dass in der Mitte der großen Galaxien, wie unsere Milchstraße, ein super massives Schwarzes Loch gibt.

Die schnelle Rotation der Sterne in der Nähe des Zentrums sowie die große Menge an hoher Frequenzstrahlung, die von dort ausgeht, sind indirekte Beweise dafür, dass es ein riesiges schwarzes Loch gibt, das das Vorhandensein dieser Phänomene erklärt.

Es war kaum am 10. April 2019, dass das erste Foto eines supermassiven Schwarzen Loch Millionen Lichtjahre der Erde.

Dieses Foto eines Schwarzen Loch.

Stattdessen von Wurmlöchern gibt es bisher keine Beweise. Wissenschaftler konnten ein Schwarzes Loch erkennen und überwachen, aber mit Wurmlöchern war das Gleiche nicht möglich.

Daher sind sie hypothetische Objekte, obwohl sie theoretisch machbar sind, da sie in einer Zeit auch schwarze Löcher waren.

Vielfalt/Arten von Wurmlöchern

Obwohl sie noch nicht entdeckt wurden oder vielleicht gerade aus diesem Grund, wurden unterschiedliche Möglichkeiten für Wurmlöcher vorgestellt. Alle sind theoretisch machbar, da Einsteins Gleichungen für die allgemeine Relativitätstheorie erfüllen. Es gibt einige hier:

• Wurmlöcher, die zwei Raumzeitregionen desselben Universums verbinden.
• Wurmlöcher, die in der Lage sind, ein Universum mit einem anderen Universum zu verbinden.
• Einstein-Rosen-Brücken, in denen sich die Angelegenheit von einer Öffnung zum anderen bewegen könnte. Obwohl diese Passage von Materie eine Instabilität verursachen würde, brach der Tunnel auf sich selbst zusammen.
• Kip Thornes Wurmloch mit einer sphärischen Kaskar negativer Massenmasse. Es ist in beiden Richtungen stabil und geschwungen.
• Das sogenannte Schwarzschild -Wurmloch, bestehend aus zwei verbundenen schwarzen Löchern. Sie sind nicht schnitzelbar, da Materie und Licht zwischen beiden Extremen gefangen sind.
• Wurmlöcher mit Beladung und/oder Rotation oder Kerr, bestehend aus zwei intern verbundenen schwarzen Löchern, die in eine Richtung gekreuzt werden.
• Quantenraum-Zeitschaum, dessen Existenz auf subatomarer Ebene theoretisiert wird. Der Schaum besteht aus hoch instabilen subatomaren Tunneln, die verschiedene Bereiche verbinden. Um sie zu stabilisieren und zu erweitern, wäre die Schaffung eines Plasmas von Quarks und Gluonen erforderlich, was eine fast unendliche Menge an Energie für seine Generation erfordern würde.
• In jüngerer Zeit hat es dank der Streichentheorie von Wurmlöchern theoretisiert, die durch kosmische Seile aufrechterhalten wurden.
• Schwarze und dann getrennte schwarze Löcher, aus denen ein Raum-Zeit-Loch entsteht, oder die Einstein-Rosenbrücke, die durch die Schwerkraft vereint bleibt. Dies ist eine theoretische Lösung, die im September 2013 von den Physikern Juan Maldacena und Leonard Susskind vorgeschlagen wurde. 

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Alle sind durchaus möglich, da sie Einsteins Gleichungen der allgemeinen Relativität nicht widersprüchlich sind.

Ist es möglich, eines Tages Wurmlöcher zu sehen??

Schwarze Löcher waren lange Zeit theoretische Lösungen der Einstein -Gleichungen. Einstein selbst stellte die Möglichkeit in Frage, dass sie jemals von der Menschheit entdeckt werden konnten.

Albert Einstein (1879-1955), Autor der Relativitätstheorie. Quelle: Pixabay.

Also blieben schwarze Löcher für eine lange Zeit als theoretische Vorhersage, bis sie fanden und lokalisierten. Wissenschaftler beherbergen die gleiche Hoffnung in Bezug auf Wurmlöcher.

Es ist sehr möglich, dass sie auch da sind, aber es wurde noch nicht gelernt, sie zu finden. Obwohl laut einer jüngsten Veröffentlichung Wurmholes Spuren und Schatten auch bei Teleskopen beobachten lassen.

Es wird angenommen, dass sich Photonen um das Wurmloch bewegen, das einen leichten Ring erzeugt. Die nächsten Photonen fallen hinein und lassen einen Schatten zurück, der es ihnen ermöglicht, sie von schwarzen Löchern zu unterscheiden.

Laut Rajibul Shaikh, einem Physiker des Tata -Instituts für fundamentale Forschung von Mumbai in Indien.

In seiner Arbeit hat Shaikh die theoretischen Schatten untersucht, die von einer bestimmten Art rotierende Wurmlöcher projiziert wurden und sich auf das entscheidende Papier des Lochs Throat konzentrieren.

Shaikh hat auch die Abhängigkeit des Schattens mit der Drehung des Wurmlochs analysiert und ihn auch mit dem Schatten verglichen, der ein schwarzes rotierendes Kerr -Loch projiziert und signifikante Unterschiede ermittelt hat. Es ist ein völlig theoretischer Job.

Abgesehen davon bleiben Wurmlöcher für die Momente als mathematische Abstraktionen, aber es ist möglich, dass einige einige sehen können. Was am anderen Ende ist, ist es im Moment immer noch Gegenstand der Vermutung. 

Verweise

1. Quantum Entertainment Peudes, um zur Schwerkraft zu führen. Entnommen aus Sciencealdia.com
2. Fortschritt der Physik, Band 61, Ausgabe September 2013 Seiten 781 -811
3. Wurmloch. Entnommen aus Wikipedia.Org
4. Freizeit. Entnommen aus Wikipedia.Org.
5. David Nield (2018). Crazy New Paper schlägt vor, dass Wurmlöcher Schatten gießen, die wir leicht mit Teleskopen sehen konnten. Von Sciencealert entnommen.com