Misteriozni tunel prostor-vreme se možda krije u Mlečnom putu
(Printscreen)
Još od kada je Ajnštajnova teorija relativiteta promenila način na koji razumemo univerzum, naučnici pokušavaju da otkriju da li prostor i vreme kriju tajne daleko čudnije od svega što možemo da zamislimo.
Među najfascinantnijim teorijskim pojavama nalaze se „tuneli prostor-vreme”, hipotetički prolazi kroz koji bi mogli da povežu udaljene delove kosmosa i omoguće putovanja nezamislivim brzinama. Iako su decenijama bile rezervisane uglavnom za matematiku i naučnu fantastiku, nova istraživanja sugerišu da bi ovakve strukture, možda, ipak mogle da postoje u stvarnosti, skrivene duboko u srcu naše galaksije.
Tuneli prostor-vreme su neke od najčudnijih i najzapanjujućih struktura univerzuma. Baš kao i crna rupa, tunel prostor-vreme je struktura gde je gravitacija toliko jaka da savija strukturu samog prostor-vremena. Razlika je u tome što ovaj tunel savija prostor-vreme da bi se povezale dve različite tačke, bušeći rupu direktno kroz površinu univerzuma, piše Dejli mejl.
Ove tačke bi mogle da budu udaljene svetlosnim godinama ili čak vremenski razdvojene, ali prolazak kroz tunel bi nam omogućio putovanje između njih za nekoliko sekundi, baš kao u naučnofantastičnom filmu „Interstelar”.
Iako su fizički mogući, naučnici su smatrali da bi se svaki pravi tunel prostor-vreme gotovo trenutno urušio u sebe.
Grupa fizičara, međutim, sada tvrdi da bi misteriozna supstanca, poznata kao tamna materija, mogla da stvori ovakve tunele i čak da ih drži otvorenim dovoljno dugo da kroz njih može da se prođe. Ako su u pravu, to znači da bi mogao da postoji masivni tunel do drugog dela univerzuma, skriven na vidiku, u jezgru Mlečnog puta.
Crna i bela rupa
Ajnštajn-Rozenov most je hipotetički tunel kroz prostor-vreme koji bi mogao da poveže dva veoma udaljena mesta u svemiru ili čak različita vremena.
Ideja dolazi iz teorije relativiteta, gde gravitacija, zapravo, zakrivljuje prostor i vreme. Matematička rešenja jednačina dozvoljavaju mogućnost da postoje „prečice” kroz tu zakrivljenost.
Koautor dr Sajbal Rej, astrofizičar sa Univerziteta GLA u Indiji, kaže da ovu pojavu možemo da zamislimo kao „vrstu tunela”.
„Tunel prostor-vreme nije ništa drugo do prolaz od jedne do druge tačke”, objašnjava dr Rej.
„To je kao tunel između dva poklopca šahta: jedan deluje kao ulazna tačka, a drugi kao izlazna tačka”.
Tuneli imaju dva otvora povezana tunelom poznatim kao grlo, koje bi teoretski moglo da se proteže celom dužinom univerzuma. Jedan ulaz bi bila crna rupa, gde gravitacija uvlači materiju i svetlost, a drugo bi bila takozvana „bela rupa” gde bi sve izlazilo. Naučnici nazivaju tunel prostor-vreme „prohodnom”, ako je to grlo dovoljno široko i stabilno da objekat može da prođe kroz njega. U teoriji, sve što padne na jednu stranu pojavilo bi se gotovo trenutno na drugoj strani.
Šta je tamna materija
Hipotetička supstanca, za koju se kaže da čini otprilike 27 procenata univerzuma, nazvana je tamna materija. Ovaj zagonetni materijal je nevidljiv, jer ne reflektuje svetlost i naučnici ga nikada nisu direktno posmatrali.
Astronomi znaju da postoji zbog njegovih gravitacionih efekata na poznatu materiju. Evropska svemirska agencija kaže:
„Upalite baterijsku lampu u potpuno mračnoj sobi i videćete samo ono što lampa osvetljava. To ne znači da soba oko vas ne postoji. Slično tome, znamo da tamna materija postoji, ali je nikada nismo direktno posmatrali.”
Smatra se da je tamna materija gravitacioni „lepak” koji drži galaksije zajedno.
Tunel prostor-vreme u Mlečnom putu
Iako ove strukture zvuče bizarno, one mogu postojati jer, prema Ajnštajnovoj teoriji opšte relativnosti, prostor i vreme nisu ravna ujednačena površina. Umesto toga, živimo u džombastom, neravnom univerzumu, koji stalno rastežu i uvijaju masivni objekti poput planeta, sunaca, pa čak i čitavih galaksija.
Tunel prostor-vreme je, jednostavno, jedini mogući način uvijanja prostora i vremena koji je dozvoljen jednačinama Ajnštajnove fizike. Veliki problem je što većina fizičara ne misli da ovi tuneli, zapravo, mogu da postoje u stvarnosti duže od prolaznog trenutka. Profesor Dejan Stojković, kosmolog sa Univerziteta u Bafalu, koji nije bio uključen u studiju, kaže za Dejli mejl da su tuneli prostor-vreme, generalno nestabilni.
„Da bi se obezbedila stabilnost, tunel se mora suprotstaviti privlačnoj sili gravitacije i sprečiti kolaps svojih zidova. Za to su potrebne ili velike količine negativne energije ili neki ekvivalentni sistem, koji bi obezbedio odbojnu silu za stabilizaciju tunela.”
Naučnici nisu sigurni da li je negativna energija moguća, ali neki istraživači smatraju da bi tamna materija mogla da bude rešenje.
Iako se tamna materija ne može videti, naučnici znaju da mora da postoji zbog načina na koji njena gravitaciona sila oblikuje galaksije i velike strukture u kosmosu. Čak i u Mlečnom putu, astronomi smatraju da postoji „oreol tamne materije” od nevidljivog materijala koji se proteže do milion svetlosnih godina od galaktičkog jezgra.
Prema rečima dr Reja i njegovih koautora, jedinstvena svojstva tamne materije mogla bi da budu dovoljna da stvore stabilan, prohodan tunel prostor-vreme.
„Pretpostavlja se da tamna materija dovodi do formiranja tunela prostor-vreme, jer njena jedinstvena gustina i gravitacioni kolaps u ekstremnim okruženjima mogu da promene topologiju prostora i vremena”, ističe dr Rej.
Ljudi bi mogli da putuju milijarde svetlosnih godina
Čak i putujući blizu brzine svetlosti, udaljene zvezde i galaksije bi i dalje mogle da traju mnogo ljudskih života da bi se doseglo do njih.
Ako želimo da stignemo tamo brže, mogli bismo da koristimo galaktičke „prečice” u obliku tunela prostor-vreme.
Prelaskom kroz ove prolaze, mogli bismo da pređemo milijarde svetlosnih godina za samo nekoliko sekundi.
„Dok standardna tamna materija drži galaksije zajedno, specifični modeli sugerišu da njena „svojstva kondenzata” mogu da pokrenu strukturno, prohodno „grlo” tunela”, kaže dr Rej.
Prema istraživačima, ovo čini tunele izuzetno verovatnim u bilo kojoj spiralnoj galaksiji, poput Mlečnog puta, koja sadrži dovoljno tamne materije.
„Teoretski smo pokazali da u slučaju galaksije Mlečni put, u centralnom delu, kao i na ivici, tunel prostor-vreme zaista postoji”, dodaje dr Rej.
Ako ovaj tunel kroz svemir zaista postoji, on će biti apsolutno ogroman. Istraživači su izračunali da bi tunel prostor-vreme u centru Mlečnog puta bio prečnika 32.600 svetlosnih godina.
Baš kao u filmu „Interstelar”, naučnici kažu da bi se ovo teoretski moglo koristiti za putovanje na velike udaljenosti kroz svemir.
„Ako je grlo tunela dovoljno veliko da stanu čovek ili svemirski brod, onda možemo da koristimo prečicu koju tunel prostor-vreme pruža,” kaže profesor Stojković.
Iako je ovo izuzetno smela tvrdnja, ona nije u potpunosti van domena fizičkih mogućnosti. Profesor Stojković smatra opšti argument ovog rada ubedljivim, čak i ako bi specifični proračuni zahtevali dalja ispitivanja.
Dr Andrea Font, astrofizičarka i stručnjak za formiranje Mlečnog puta sa Univerziteta Džon Murs u Liverpulu, ipak, kaže:
„Nema dokaza da tamna materija može da deluje kao egzotična materija.”
Ona opisuje teorije koje sugerišu da tamna materija radi sve drugo osim što privlači materiju gravitacijom kao „daleko izvan utvrđene fizike”.
Najveći problem za ovu teoriju je što se njene matematičke implikacije, jednostavno, ne poklapaju sa onim što znamo o fizici Mlečnog puta.
Dr Font kaže: „Brz proračun pokazuje da bi tunel prostor-vreme ove veličine zahtevao 100.000 više mase-energije nego cela galaksija, i što je ključno, u obliku negativne energije. Drugim rečima, da bi se tunel prostor-vreme veličine Galaktičkog jezgra održao otvorenim, bila bi potrebna energija jata hiljada galaksija, sačinjenih od ‘egzotične materije’, hipotetičke vrste materije, sa negativnom energijom ili negativnom gustinom energije”.
To znači da, iako bi tuneli prostor-vreme koje napaja tamna materija teoretski mogli da postoje, mnogo je manje verovatno da mogu da se nađu u našem galaktičkom susedstvu.