Fiafraigh de Jyotiraditya: - WormHole, Singularity

Mystery Timetravel

Agus mo dhíograis ar fad i leith thodhchaí an chine dhaonna sa spás, tá fadhb mhór amháin ann. Is málaí feola boga uisce den chuid is mó muid, agus tá na réaltaí eile sin i ndáiríre i bhfad i gcéin. Fiú amháin leis na teicneolaíochtaí spáis-dóchais is dóchasach is féidir linn a shamhlú, nílimid chun réalta eile a bhaint amach i saol an duine.

Deir Réaltacht linn go bhfuil fiú na réaltaí is cóngaraí i bhfad i gcéin, agus go mbeadh go leor fuinnimh nó ama ag teastáil uathu chun an turas a dhéanamh. Deir Réaltacht go mbeadh long ag teastáil uainn a d’fhéadfadh maireachtáil ar bhealach éigin leis na céadta nó na mílte bliain, agus beirtear glúin i ndiaidh glúin de spásairí, a mbeatha a chaitheamh agus bás a fháil faoi bhealach chuig réalta eile.

Os a choinne sin, tugann ficsean eolaíochta dúinn a mhodhanna tosaigh chun cinn chun cinn. D'ardaigh tú an tiomáint dlúith agus féach ar na réaltaí ag imeacht anuas orainn, ag déanamh turas go Alpha Centauri chomh gasta le cúrsáil phléisiúir.

Tá a fhios agat cad atá níos éasca fós? Poll péisteanna; geata draíochta a nascann dhá phointe sa spás agus san am lena chéile. Just a ailíniú na chevrons a dhiailiú i do cheann scríbe, fanacht go mbeidh an stargate cobhsú agus ansin ach siúl ... siúl! chuig do cheann scríbe leath réaltra ar shiúl.

Sea, bheadh ​​sé sin an-deas. Ba cheart go rachadh duine éigin i ndáiríre chun na péisteanna seo a chumadh, ag teacht i dtodhchaí nua trom de luasghéarú idir-slaodach. Cad iad péisteanna, go díreach, agus cé chomh luath agus a bhainfidh mé úsáid as ceann?

Is modh teoiriciúil é poll péisteanna, ar a dtugtar droichead Einstein-Rosen freisin chun spás agus am a fhilleadh ionas go bhféadfá dhá áit sa spás a nascadh le chéile. D’fhéadfá taisteal ar an toirt ansin ó áit amháin go háit eile.

Úsáidfimid an taispeántas clasaiceach sin ón scannán Interstellar, áit a dtarraingíonn tú líne ó dhá phointe, ar phíosa páipéir agus ansin an páipéar a fhilleadh agus do pheann luaidhe a sciobadh tríd chun an turas a ghiorrú. Oibríonn sé sin go hiontach ar pháipéar, ach an fisic iarbhír í seo?

Mar a mhúin Einstein dúinn, ní fórsa í an domhantarraingt a tharraingíonn ábhar cosúil le maighnéadas, is fíor-am spáis é. Ceapann an Ghealach go bhfuil sí díreach ag leanúint líne dhíreach tríd an spás, ach i ndáiríre tá sí ag leanúint an chosáin téite a chruthaigh domhantarraingt an Domhain.

Agus mar sin, de réir Einstein agus an fisiceoir Nathan Rosen, d’fhéadfá am spáis a cheangal chomh teann sin go roinneann dhá phointe an suíomh fisiceach céanna. Dá bhféadfá an rud iomlán a choinneáil seasmhach, d’fhéadfá an dá réigiún d’am spáis a scaradh go cúramach ionas go mbeidh siad fós san áit chéanna, ach scartha le cibé fad is mian leat.

Téigh síos an tobar imtharraingthe ar thaobh amháin den pholl péisteanna, agus ansin le feiceáil ar an toirt ag an áit eile. Milliúin nó billiúin solasbhliana ar shiúl. Cé gur féidir teoiricí a chruthú go teoiriciúil, tá siad dodhéanta go praiticiúil ón méid a thuigimid faoi láthair.

Is í an chéad fhadhb mhór ná nach féidir péisteanna a thrasnú de réir Gaolmhaireachta Ginearálta. Mar sin coinnigh seo i gcuimhne; an fhisic a thuar na rudaí seo, a choisceann iad a úsáid mar mhodh iompair. Sin stailc sách tromchúiseach ina gcoinne.

Ar an dara dul síos, fiú más féidir péisteanna a chruthú, bheidís go hiomlán éagobhsaí, ag titim as a chéile láithreach tar éis a bhfoirmithe. Má rinne tú iarracht siúl isteach in aon chríoch amháin, b’fhéidir go mbeifeá ag siúl isteach i bpoll dubh.

Ar an tríú dul síos, fiú má tá siad inrianaithe, agus más féidir iad a choinneáil seasmhach, an nóiméad a dhéanfadh aon ábhar iarracht pas a fháil - fiú fótóin solais - a chuirfeadh ar a gcumas titim.

Tá gliondar dóchais ann, áfach, mar gheall nach bhfuil a fhios ag fisiceoirí fós conas meicnic domhantarraingthe agus chandamach a aontú.

Ciallaíonn sé seo go bhféadfadh go mbeadh eolas ag an Cruinne féin ar phéisteanna nach dtuigimid go fóill. B’fhéidir gur cruthaíodh iad go nádúrtha mar chuid den Big Bang, nuair a bhí am spáis na Cruinne ar fad fite fuaite ina n-aonar.

Tá sé beartaithe ag réalteolaithe cuardach a dhéanamh ar phéisteanna péisteanna sa spás trí fhéachaint ar an gcaoi a ndéanann a ndomhantarraingt an solas a shaobhadh ó réaltaí taobh thiar díobh. Níl aon cheann tagtha suas fós.

Féidearthacht amháin is ea go bhfeictear péisteanna go nádúrtha cosúil leis na cáithníní fíorúla atá ar eolas againn. Ach amháin go mbeadh siad seo beag go dothuigthe, ar scála Planck. Beidh spásárthaí níos lú ag teastáil uait.

Ceann de na himpleachtaí is suimiúla a bhaineann le péisteanna ná go bhféadfaidís ligean duit taisteal in am.

Seo mar a oibríonn sé. Ar dtús, cruthaigh péiste péisteanna sa saotharlann. Ansin tóg foirceann amháin den pholl péisteanna, cuir ar spásárthach é agus eitilt ar shiúl ag céatadán suntasach de luas an tsolais, ionas go mbeidh éifeacht ag an dé-óid ama.

Maidir leis na daoine ar an spásárthach, ní bheidh ach cúpla bliain tar éis tarlú, cé go bhféadfadh sé a bheith na céadta nó fiú na mílte do na daoine ar ais ar an Domhan. Ag glacadh leis go bhféadfá an poll péisteanna a choinneáil seasmhach, oscailte agus inrianaithe, ansin bheadh ​​sé suimiúil taisteal tríd.

Dá rithfeá i dtreo amháin, ní amháin go mbogfá an fad idir na péisteanna, ach dhéanfaí tú a iompar chomh fada agus a bhíonn an péiste péiste. Téigh treo amháin agus bogann tú ar aghaidh in am, téigh an bealach eile: ar gcúl in am.

Síleann roinnt fisiceoirí, cosúil le Leonard Susskind nach n-oibreodh sé seo toisc go sáródh sé seo dhá cheann de na prionsabail is bunúsaí san fhisic: caomhnú fuinnimh áitiúil agus prionsabal na neamhchinnteachta maidir le fuinneamh.

Ar an drochuair, is cosúil i ndáiríre go gcaithfidh péisteanna péisteanna fanacht i réimse na ficsean eolaíochta go ceann i bhfad, agus b’fhéidir go deo. Fiú más féidir péisteanna a chruthú, ansin caithfidh tú iad a choinneáil seasmhach agus oscailte, agus ansin caithfidh tú a fháil amach conas ábhar a ligean isteach iontu gan titim as a chéile. Fós féin, dá bhféadfaimis é a dhéanamh amach, dhéanfadh sé sin taisteal spáis an-áisiúil go deimhin.

Cosúil le poill dhubha, tagann péisteanna péisteanna mar réitigh bhailí ar chothromóidí Theoiric Ghinearálta na Gaolmhaireachta Albert Einstein, agus, cosúil le poill dhubha, chum an fisiceoir Meiriceánach John Wheeler an frása (i 1957). Cosúil le poill dhubha, níor breathnaíodh riamh go díreach iad, ach éiríonn siad chomh héasca sin go teoiriciúil go spreagtar roinnt fisiceoirí chun smaoineamh go bhféadtar fíorchomhghleacaithe a aimsiú nó a dhéanamh sa deireadh.

I 1916, thug fisiceoir na hOstaire Ludwig Flamm, agus é ag breathnú ar réiteach Karl Schwarzschild ar chothromóidí páirce Einstein, a chuireann síos ar fhoirm áirithe poll dubh ar a dtugtar poll dubh Schwarzschild, faoi deara go raibh réiteach eile indéanta freisin, a rinne cur síos ar fheiniméan a tháinig ina dhiaidh sin ar a dtabharfar “poll bán”. Is éard atá i bpoll bán ná aisiompú teoiriciúil poll dubh agus, cé go bhfeidhmíonn poll dubh mar fholús, ag tarraingt in aon ábhar a thrasnaíonn léaslíne na hócáide, feidhmíonn poll bán mar fhoinse a scriosann ábhar óna léaslíne imeachta. Tá tuairimíocht déanta ag cuid acu fiú go bhfuil poll bán ar an “taobh eile” de na poill dhubha go léir, áit a ndéantar an t-ábhar go léir a bhíonn ag an bpoll dubh a shéideadh i Cruinne malartach éigin, agus fiú go bhféadfadh an rud a cheapaimid mar an Bang Mór a bheith againn i ndáiríre bhí siad mar thoradh ar fheiniméan den sórt sin.

Thug Flamm faoi deara freisin go bhféadfadh an dá thuaslagán, ag cur síos ar dhá réigiún éagsúla den spás-am a bheith ceangailte go matamaiticiúil le cineál seoladáin spáis-ama, agus go teoiriciúil ar a laghad, go bhféadfadh “bealach isteach” an phoill dhubh agus “slí amach” an phoill bháin a bheith i gcodanna go hiomlán difriúil den chruinne céanna nó fiú i Cruinneanna difriúla! Rinne Einstein féin iniúchadh breise ar na smaointe seo i 1935, in éineacht le Nathan Rosen, agus bhain an bheirt réiteach amach ar a dtugtar droichead Einstein-Rosen (ar a dtugtar péiste péisteanna Lorentzian nó péisteanna worm Schwarzschild freisin).

Chun péiste péisteanna a shamhlú níos fearr, smaoinigh ar analaí de phíosa páipéir le dhá mharc peann luaidhe tarraingthe air (chun dhá phointe a léiriú in am spáis), an líne eatarthu a thaispeánann an fad ó phointe amháin go pointe eile sa ghnáth-am spáis . Má tá an páipéar lúbtha agus fillte anois beagnach dhá oiread (atá coibhéiseach le spás-am a théamh go suntasach), ansin soláthraíonn an peann luaidhe tríd an bpáipéar bealach i bhfad níos giorra chun an dá phointe a nascadh, gearr-ghearr trí spás-am cosúil le poll péisteanna.

Spreagtar roinnt teoiriceoirí chun smaoineamh go bhféadtar fíorchomhghleacaithe a aimsiú nó a dhéanamh sa deireadh agus, b’fhéidir, go n-úsáidtear iad mar thollán nó mar ghearr-ghearr le haghaidh taistil spáis ardluais idir pointí i bhfad i gcéin nó fiú le haghaidh taistil ama (leis na paradacsa féideartha uile a d’fhéadfadh a bheith i gceist ). Mar sin féin, maoin a nglactar leis go ginearálta le péisteanna péisteanna ná go bhfuil siad an-éagobhsaí go bunúsach agus is dócha go dtitfidís in am i bhfad níos giorra ná mar a thógfadh sé chun dul go dtí an taobh eile. Ar aon ráta, meastar go dtitfeadh siad láithreach bonn dá ndéanfadh fiú an méid is lú ábhar (fiú fótón amháin) iarracht pas a fháil.

Cé gur moladh roinnt bealaí teoiriciúla a d’fhéadfadh a bheith ann maidir leis an bhfadhb seo (mar shampla, “teaghráin chosmaí” nó “ábhar diúltach” nó ábhar coimhthíocha eile a úsáid le “fuinneamh diúltach”) chun an péiste a chosc ó phionós dúnta, tá an smaoineamh den chuid is mó sa réimse ficsean eolaíochta de thuras na huaire. Níor cruthaíodh go matamaiticiúil fós, áfach, thar aon amhras go bhfuil ábhar coimhthíocha de chineál éigin le dlús fuinnimh diúltach ina riachtanas iomlán do phéisteanna, agus níor bunaíodh nach féidir ábhar coimhthíocha den sórt sin a bheith ann, agus mar sin tá an fhéidearthacht ann go gcuirfí i bhfeidhm go praiticiúil é tá an teoiric fós ann.

Toisc gur seoladán é wormholes trí spás-am 4-thoiseach, agus ní amháin tríd an spás, tá sé curtha in iúl ag Stephen Hawking agus daoine eile go bhféadfaí péisteanna a úsáid go teoiriciúil le haghaidh taistil tríd an am agus tríd an spás, cé go gcreidtear go forleathan go bhfuil an t-am ann ní bheifear in ann taisteal isteach san am atá thart riamh mar gheall ar an bhféidearthacht go mbeadh paradacsa agus lúbanna aiseolais féin-millteach ann.

Uatha

I lár poll dubh tá uathúlacht imtharraingthe, pointe aontoiseach ina bhfuil mais ollmhór i spás beag gan teorainn, áit a dtéann dlús agus domhantarraingt gan teorainn agus cuair spás-ama gan teorainn, agus ina scoireann dlíthe na fisice mar is eol dúinn iad a oibriú. Mar a chuireann an fisiceoir mór le rá Meiriceánach Kip Thorne síos air, is é “an pointe ina ndéantar dlíthe na fisice a bhriseadh síos”.

Tugann an teoiric reatha le fios, de réir mar a thiteann réad isteach i bpoll dubh agus é ag druidim leis an uathachas ag a lár, go mbeidh sé sínte nó “spaghettified” mar gheall ar an difreálach méadaitheach atá ag tarraingt imtharraingthe ar chodanna éagsúla de, sula gcaillfear an ghnéiúlacht go hiomlán agus is dócha ag imeacht go neamh-inchúlghairthe san uathúlacht. Bheadh ​​breathnóir ag faire ó achar sábháilte lasmuigh, áfach, le dearcadh difriúil ar an ócáid. De réir theoiric na coibhneasachta, d’fheicfidís an réad ag bogadh níos moille agus níos moille agus é ag druidim leis an bpoll dubh go dtí go stadfaí go hiomlán é ar léaslíne na hócáide, gan titim isteach sa pholl dubh riamh.

Is minic a ghlactar le huathachas mar chruthúnas go bhfuil teoiric na coibhneasachta ginearálta briste síos, rud nach bhfuil súil leis b’fhéidir toisc go dtarlaíonn sé i ndálaí inar cheart go mbeadh éifeachtaí chandamach tábhachtach. Is féidir a shamhlú go bhféadfadh roinnt teoiric chomhcheangailte amach anseo maidir le domhantarraingt chandamach (mar thaighde reatha ar fhorshuímh) cur síos a dhéanamh ar phoill dhubha gan aon ghá le huathachas, ach tá teoiric den sórt sin fós blianta fada ar shiúl.

De réir na hipitéise “cinsireachta cosmaí”, tá uathúlacht poll dubh i bhfolach taobh thiar de léaslíne a imeachta, sa mhéid is go bhfuil sé timpeallaithe i gcónaí ag limistéar nach ligeann don solas éalú, agus dá bhrí sin ní féidir é a urramú go díreach. Is é an t-aon eisceacht a cheadaíonn an hipitéis (ar a dtugtar uathúlacht “nocht”) an Big Bang féin.

Dealraíonn sé gur dócha, ansin, nach mbeimid in ann cur síos iomlán a dhéanamh nó fiú tuiscint a fháil ar an uathúlacht i lár poll dubh. Cé gur féidir le breathnadóir comharthaí a sheoladh isteach i bpoll dubh, ní féidir le haon rud taobh istigh den pholl dubh cumarsáid a dhéanamh le haon rud lasmuigh de, mar sin is cosúil go mbeadh a rúin sábháilte go deo.

Jyotiraditya