Solucan delikleri, bilim kurgu için bir dayanak noktasıdır ve kahramanlarımıza Evren'de anında seyahat etmenin hızlı ve kolay bir yolunu sunar. Bilim kurgu onları popüler kılsa da, solucan deliklerinin kökenleri bilim - uzay zamanını çarpıtarak teorik olarak mümkün oldu. Ancak Oregon Üniversitesi'nden Dr. Stephen Hsu'ye göre bir solucan deliği inşa etmek muhtemelen imkansız.
Röportajı dinle: Olası Solucan Delikleri (4,5 mb)
Veya Podcast'e abone olun: universetoday.com/audio.xml
Fraser Cain: Şimdi, Star Trek bölümlerinden payımı izledim. Bu beni bir solucan deliğinin gerçek bilimsel anlayışı için ne kadar iyi hazırladı?
Stephen Hsu: Star Trek'te gerçekten solucan delikleri kullanmıyorlar, ancak solucan delikleri için bilimkurgudaki en iyi tedavi Carl Sagan'ın bir kitabına dayanan Contact filmindeydi. Ve aslında tarihsel olarak, Sagan romanı yazarken - Sagan bir astronomi profesörü idi - Caltech'teki Kip Thorne adlı bir adam olan Genel Görelilik konusunda bir uzmanla temasa geçti ve Temastaki solucanların tedavi edilme şeklinin aslında bilimsel olarak doğru olabildiğince yakın. Ve bu aslında Thorne'yi solucan delikleri üzerinde çok fazla araştırma yapmaya teşvik etti. İşimiz aslında yaptığı şeylerin bir uzantısı.
Fraser: Peki, bir solucan deliği inşa etmek istiyorsan, teorik olarak ne yapardın?
Hsu: Çok garip veya egzotik bir madde türüne sahip olmanız ve bu maddenin son derece olumsuz bir baskıya sahip olması gerekiyor. Solucan deliğinin boğazını veya tüpünü stabilize etmek için çok garip bir maddeye ihtiyacınız olduğu ve çalışmamızın parçacık fiziği modellerinde bu tür bir maddenin ne kadar mümkün olabileceği ile ilgili olduğu ortaya çıkıyor.
Fraser: Diyelim ki uzay-zaman içinde bir gözyaşı inşa ediyorsunuz ve onu açık tutmak için egzotik madde ile dolduruyorsunuz ve sonra solucan deliğinin iki uç noktasını Evren'in etrafında hareket ettirebilirsiniz ve bunlar hem uzayda hem de zamanda bağlanırlar.
Hsu: Ama bazı bilim kurgu öykülerinde Büyük Patlama'dan kalan sadece solucan delikleri olduğunu varsayıyorlar ve sadece birini keşfedip kullanmaya başlayacağız. Ancak yapıcı model, insanların veya bazı yabancı uygarlıkların aslında kendi yapılarını inşa etmeleridir ve bu durumda solucan deliğinin iki ucu muhtemelen başlangıçta birbirine oldukça yakındır, ancak sonra onları ayırırsınız.
Fraser: Araştırmanız sizi solucan deliklerine bakmaya yönlendirdi mi?
Hsu: “Maddenin hal denklemi” adı verilen bir şey üzerindeki baskı ve enerji yoğunluğu gibi özelliklerin önemli olabileceği temel kısıtlamaları inceliyorduk. Bazı çok güçlü kısıtlamalar bulduk ve bir solucan deliği inşa etme olasılığı için bu kısıtlamaların çok olumsuz olduğu ortaya çıkıyor.
Fraser: Solucan deliği üzerinde ne gibi etkileri olacak?
Hsu: Daha önce bahsettiğim çok tuhaf egzotik meseleyi çok olumsuz bir baskı ile elde etmek için, denklemler, basıncı o negatif olmaya zorladığınızda, madde içinde her zaman istikrarsız bir mod olduğunu gösteriyor, yani aparatınızı çarpmak için, solucan deliğini stabilize eden egzotik maddeyi sadece bir grup fotoğrafa veya bir şeye çöker bulabilirsiniz.
Fraser: Cihazınızı çarpmama meselesi mi yoksa istikrarlı bir noktaya ulaşmak teorik olarak imkansız mı?
Hsu: Kararlı ve bir solucan deliğini stabilize edebilen klasik madde inşa etmenin teorik olarak imkansız olduğunu söyleyebilirim. Belki bir şeyi çarpmaktan kaçınacağımı sorabilirsiniz, ama eğer bir kişiyi solucan deliğinden gönderirseniz, bu kendisi bir yumru sağlar ve büyük olasılıkla her şeyin parçalanmasına neden olur.
Fraser: Diyelim ki insan göndermek istemediniz, sadece bilgi göndermek için bir yol istediniz - zamanda geri konuşmak.
Hsu: Bu hariç değil. Kuantum etkilerinin nispeten küçük olduğu madde ile yapmak zorunda olduğumuz kısıtlamaların ortaya çıktığı ortaya çıkıyor. Hangi kuantum etkilerinin çok büyük olduğu konusunda bir fikriniz varsa, yine de kararlı bir solucan deliğiniz olabilir. Solucan deliğinin kendisi kuantum bir şekilde bulanık olacaktır. Solucan deliğinin tüpü kuantum bir durum gibi dalgalanır. Bu, zaman içinde mesaj göndermenizi engellemez; gitmesini istediğiniz yere gitmek için iletiyi birçok kez göndermeye çalışmanız gerekebilir. Ancak, belki de bir mesaj gönderebilirsiniz. Solucan deliği dalgalanıyorsa, bir kişinin gönderilmesi tehlikeli olabilir, çünkü kişi yanlış yere veya yanlış zamanda gelebilir.
Fraser: Bir solucan deliği inşa etmenin tüm Evrenden daha fazla enerji gerektireceğine dair tahminler duymuştum. Bunun için bir çeşit hesaplama yaptınız mı?
Hsu: Hesaplamalarımız bunu göstermiyor olabilir. Bir insanın sığması için yeterince büyük bir solucan deliği oluşturmak için muazzam miktarda enerji yoğunluğu gerekir. Ancak, genellikle bu tür bir sorunu göz önünde bulundurarak, medeniyetin bunu yapmaya çalıştığı her şeyin keyfi olarak ileri teknolojiye sahip olduğunu varsayıyorsunuz. Anlamaya çalıştığımız şey teknolojiden değil, fiziğin temel yasalarından gerçekten gelen bir sınırlama olup olmadığıdır.
Fraser: Peki araştırmanız sizi bu noktadan itibaren nereye götürecek? Hala biraz emin olmadığınız bir şey var mı?
Hsu: Sonucumuz esas olarak, uzay zamanı çok kuantum mekaniği olmayan klasik solucan delikleri veya solucan delikleri ile uğraşmak zorunda ve sonuçlarımızı uzay aralığının bulanık olduğu solucan deliklerini kapsayacak şekilde genişletip genişletemeyeceğimizi görmek istiyoruz.
Fraser: Karanlık enerji üzerinde, evrende karanlık enerji etkisinin gerçekleştiğini, hızlandığını söyledikleri yeni çalışmalar var. Ya daha önce görülmemiş yeni bir enerji biçimi var ya da Einstein’ın teorilerinde büyük bir çöküş var. Bu çalışmalardan bazıları belki de Einstein’ın göreliliğinin onu daha büyük bir seviyede açıklayamadığını göstermeye başlarsa, klasik bir solucan deliğinin ne olduğu konusunda bir etkisi olacak mı?
Hsu: Karanlık enerji bağlamında, Evrenin büyük ölçekli yapısını etkileyen bir şey olduğundan, Evrenin megaparseklerin uzunluk ölçeklerindeki davranışı, bir teori olarak Genel Göreliliğin çok büyük mesafelerde değiştirilmesi ve bu mesafelerde test edemedik. Görelilikten elde ettiğiniz sonuçların geçerli olmadığı her zaman mümkündür. Bizim durumumuzda, Genel Görelilik'i kullandığımız uzunluk ölçeği bir insanın büyüklüğündedir. Bu nedenle, Genel Göreliliğin bu uzunluk ölçeklerinde zaten parçalanabilmesi şaşırtıcı olsa da, biraz şaşırtıcı olurdu.
Fraser: Baktığınız şey daha çok küçük tarafta. Halen bu ölçekte işleri gayet güzel açıklıyor.
Hsu: Doğru, Megaparseklerden daha uzun metre ölçeklerinde Genel Görelilik veya en azından Newton yerçekimi üzerinde daha güçlü deneysel testler var. Dolayısıyla, kullandığımız yerçekiminin matematiksel formülünün doğru olduğundan biraz daha eminiz.
Fraser: Eğer Evreni oldukça hızlı bir şekilde geçmek isteseydim, bunun yerine belki de çözgü sürücüsüne bakmalıyım, ya da sadece normal mekanda hareket eden eski düzlüğü görmeliyim.
Hsu: Ben büyük bir bilim kurgu hayranıyım ve çocukluğumdan beri var, ama bir bilim adamı olarak, Evrenimizin insanların alması için çok uygun bir şekilde inşa edilmemiş gibi göründüğünü söylemeliyim yıldızdan yıldıza. Ve sonunda Güneşimize yakın kaldığımız bilimkurgu, ancak biyomühendislik veya bilgi teknolojisi veya A.I. fiziksel yasalarımızla Star Trek'ten daha gerçekleştirilebilir gibi görünüyor.
