Vi er vant til, at figurer i Hollywood science fiction-film rejser karakterer mellemliggende afstande på få sekunder. På samme tid ved vi, at det i virkeligheden er umuligt, fordi selv lyset rejser til de nærmeste stjerner i mere end fire år. Er der måder at overvinde naturens barrierer og gøre fiktion til virkelighed?
BRANA I BULKEN
I sin generelle relativitetsteori viste Albert Einstein, at massive kroppe ikke kun ændrer strømmen af tid, men også bøjer rum. Begge teoretiske positioner blev næsten øjeblikkeligt bevist ved at observere Merkur og stjerner, hvis lys afbøjes i solens tyngdefelt. Men i lang tid tillader nøjagtigheden af eksisterende enheder ikke os at måle dimensionerne af den rumdeformation, der blev skabt af vores lys.
I 1976-1977 gennemførte de amerikanske fysikere Robert Riesenberg og Irwin Shapiro et eksperiment, hvor modulerne fra rumfartøjet Viking-1 og Viking-2, som var i kredsløb nær Mars, blev brugt. De sendte radiosignaler mod køretøjerne, når den røde planet var i nærheden af solen, set fra Jorden. Vikingerne opfangede signalerne, forstærkede dem og sendte dem tilbage. Målingen af radiosignalets reelle hastighed med det beregnede har amerikanerne konstateret: forsinkelsen er hundreder af mikrosekunder, som ved genberegning giver en stigning i signaloverførselsafstanden med 50 km. En sådan "tilføjelse" til afstanden ville ikke være mulig, hvis rummet var så fladt som et ark papir. Derfor er det buet nær solens overflade.
Forskere har teoretisk og eksperimentelt konstateret, at rummet bøjer sig. Men hvor? De antog, at det sækker i et multidimensionelt hyperspace kaldet "bulk". Vores rum, i denne fortolkning, fremstår som en klid, det vil sige en tredimensionel membran. Den beviste eksistens af højere dimensioner giver håb om, at der en dag vil blive fundet en måde til bogstaveligt talt at gennembore rummet, med det samme at overvinde de kolossale afstande, der adskiller os fra andre verdener.
BRUGE OVER VERDEN
Salgsfremmende video:
I 1916, det vil sige kun et år efter at Einstein offentliggjorde sine hovedartikler om generel relativitet, fandt den østrigske fysiker Ludwig Flamm en løsning på sine ligninger, hvor han beskrev en sådan krumning i rummet, hvor en "kort" overgang fra universitetspunktet til et andet bliver muligt og så vidt du vil gennem særlige "broer".
Flamms eksotiske konklusion blev ignoreret på det tidspunkt. Meget mere resonans blev forårsaget af den såkaldte "rum-tidsbro", som blev beskrevet i 1935 af Albert Einstein selv og hans assistent Nathan Rosen. I modsætning til deres forgænger overvejede de betydningen af den foreslåede model for den virkelige verden, men kom til den konklusion, at "broen" ikke kan eksistere på vores brane som et materielt objekt, der er tilgængeligt for observation. Ikke desto mindre blev ideen næsten øjeblikkeligt brugt af science fiction-forfattere som et hypotetisk transportmiddel, hvilket bidrog til dens popularisering.
I 1957 foreslog den amerikanske fysiker John Wheeler sin egen version af "broen". Han beskrev det og ty til en analogi med en maur på et æble, hvilket kan tage meget lang tid at komme til den modsatte del af frugten, eller han kan bruge tunnelen, der gnages af orme til hastighed. Baseret på denne analogi kaldte Wheeler de rumlige tunneler "ormehuller"; blandt sovjetiske fysikere blev udtrykket "ormehul" senere forankret. Ud over at introducere nye ord udviklede amerikaneren sammen med sin studerende Robert Fuller en model til fødsel, udvidelse og sammenbrud af "ormehuller" gennem hovedparten, og selv om det så ud til at vise uundgåeligheden af den næsten øjeblikkelige "død" af disse formationer, gav den teoretiske begrundelse for deres eksistens grundlag for yderligere forskning.
THORN'S Hypotese
Det næste trin blev taget af Kip Thorne, Wheelers studerende. Han vendte sig om problemet med ormehuller, efter at den berømte populariserer Carl Sagan sendte ham et manuskript af sin science fiction-roman Kontakt til anmeldelse i maj 1985. I den originale tekst blev romanens karakterer, videnskabsmænd, sendt til et møde med repræsentanter for den antikke supercivilisation gennem et "sort hul". Thorne vidste, at det var umuligt at rejse i universet på denne måde, da ethvert materielt objekt inde i de "sorte huller" ville blive ødelagt, så han foreslog, at Sagan skulle erstatte dem med Wheelers "ormehuller". Dette krævede dokumentation under hvilke betingelser en tunnel gennem hovedparten ville være mulig.
Thorne var i stand til at bevise matematisk, at et "ormehul" kan eksistere i vores verden i en vilkårlig lang tid, hvis der indeni der er "eksotisk stof", det vil sige et stof med negativ masse og negativ energi. Selvom en sådan tanke ved første øjekast ser ud til at være noget vrøvl, er tilstedeværelsen af "eksotisk stof" ikke i modstrid med fysikkens love, vi kender.
I 1988 udgav Kip Thorne, co-forfatter med sine studerende, Mark Morris og Ulvi Yartsever, et papir, der opfordrede det videnskabelige samfund til at diskutere oprettelse og stabilisering af ormehuller. Som Thorne selv indrømmer i fire årtier, er der ikke modtaget et tilfredsstillende svar, som ikke forhindrede fysikeren i at deltage i konsultationen af den fantastiske film Interstellar, hvor udseendet af et kunstigt "ormhul" i nærheden af Saturn blev en af de plotformende antagelser.
Der er dog stadig nogle resultater. For eksempel er det vist, at den naturlige forekomst af "ormehuller" er yderst usandsynlig. I modsætning til "sorte huller", hvor fødselsprocessen fra massive stjerner er blevet beskrevet og beregnet, er der ingen objekter i universet, der kunne "forbindes" med "ormehuller". Hypotesen blev antaget, at "ormehuller" kan forekomme på det subatomære niveau i form af det såkaldte "kvanteskum", men denne mulighed er også underlagt alvorlig kritik.
Det viser sig, at hvis "ormehul" nogensinde vises, vil de være et produkt af supercivilisationsteknologi, som vist i Carl Sagans roman Kontakt og Christopher Nolans Interstellar. Kip Thorne foreslog endda en ordning for, hvordan en sådan civilisation kunne bygge dem:”Du tager bare og skubber en del af vores klods (Universet) ned i hoveddelen, og du får en bukke, så bøjer du kloden i bulken, stikker et hul i det, som om under bulken, du stikker endnu et hul i bunden af bukken og sy til sidst kanterne på hullerne. Delov noget!"
FINN EN "ORM"
Ikke alle videnskabsmænd var enige i de pessimistiske konklusioner fra Kip Thorne. For eksempel udvikler den russiske astrofysiker Nikolai Semenovich Kardashev, kendt for sin klassificering af hypotetiske udenjordiske civilisationer, teorien om Multiverse som et sæt af et uendeligt sæt verdener med forskellige fysiske konstanter og følgelig anvendt på andre klodser.
I henhold til beregningerne fra Kardashev-gruppen dannes "ormehuller" sammen med adskillige universer og vedvarer, idet de forbinder dem, når de vokser. Naturligvis udvikler "ormehuller" sig, men de kan findes ved deres karakteristiske træk: især kan de ligne "sorte huller" med afvigende egenskaber. Blandt de objekter, der faldt under mistanke, kalder Kardashev kvasaren Q0957 + 561.
På nuværende tidspunkt er Radioastron-orbiter (Spektr-R) engageret i søgningen efter "ormehuller"; i 2025 skal Millimetron (Spectrum-M) orbital observatorium slutte sig til det. Russiske fysikere tror på succes. Hvis de formår at bekræfte deres teoretiske beregninger, vil åbningen af en tunnel ind i det nærliggende univers overgå endda Einsteins teori i dens betydning. Og der ser du, ved at bruge eksemplet på et naturligt "ormhul" vil de lære at skabe kunstige.
Anton Pervushin