کرم چاله

کرم چاله (Wormhole) یک گذرگاه تئوری در صفحه فضا-زمان است که می‌تواند راه میانبری برای سفرهای طولانی در کیهان ایجاد کند.

کرم چاله ها براساس نظریه نسبیت عام پیشبینی شده‌اند. اما جای نگرانی هم هست؛ کرم چاله‌ خطر یک فروپاشی ناگهانی، گسیل تشعشعات بالا و تماس‌های خطرناک را با خود به همراه می‌آورد.

تئوری کرم چاله

بنیان‌های اولیه تئوری کرم چاله در سال ۱۹۱۶ بنا نهاده شد. هرچند در آن زمان با این نام خوانده نمی‌شدند. در دورانی که راه‌حل های مختلف برای معادلات نظریه نسبیت عام آلبرت اینشتین در جریان بود، یک دانشمند اتریشی به نام لودویش فلام، راه‌حل دیگری به ذهنش رسید. او سفیدچاله را بصورت واژگونی تئوری زمان برای یک سیاهچاله تعریف کرد.  ورودی‌های سیاهچاله و سفیدچاله می‌توانند توسط کانالی در فضا-زمان به یکدیگر متصل شوند.

در سال ۱۹۳۵، اینشتین و ناتان رزن، فیزیکدان آمریکایی، با استفاده از نظریه نسبیت عام وجود پل‌هایی در صفحه فضا-زمان را پیشنهاد کردند. این پل‌ها دو نقطه مختلف در فضا-زمان را به هم متصل می‌کنند. به طور تئوری می‌توانند زمان و مسافت سفر را با ایجاد یک میانبر در فضا-زمان کاهش دهند. این میانبر پل اینشتین-رزن یا کرم چاله نام گرفت.

استیون هاسو، استاد فیزیک نظری دانشگاه اولگان، معتقد است همه چیز در اینباره کاملا فرضی است و کسی بر این باور نیست که ما بتوانیم به این زودی‌ها یک کرم چاله را کشف کنیم. کرم چاله دارای دو دهانه است که یک مجرای رابط این دو را به هم متصل می‌کند. دهانه‌ها به احتمال زیاد کروی هستند. همچنین مجرای میان دهانه‌ها ممکن است مستقیم باشد و یا دارای خمیدگی، که در این صورت مسیری طولانی‌تر نسبت به مسیر قرار دادی را منجر می‌شود.

نظریه نسبیت عام اینشتین به لحاظ ریاضیات وجود کرم چاله‌ها را پیشبینی می‌کند، اما تاکنون چیزی با این مشخصات تاکنون کشف نشده است. یک کرم چاله با جرم منفی ممکن است به واسطه تاثیری که بر نور عبوری از مقابل خود می‌گذارد، قابل تشخیص باشد.

راه‌حل‌های قطعی نظریه نسبیت عام اینشتین وجود یک سیاهچاله را بعنوان یکی از دهانه‌های کرم چاله ممکن می‌دانند. اما می‌دانیم که یک سیاهچاله در اثر فروپاشی یک ستاره در حال مرگ تشکیل می‌شود و به خودی خود کرم‌چاله‌ای پدید نمی‌آورد.

گذر از میان کرم چاله ها

داستان‌های علمی تخیلی زیادی در مورد سفر در کرم چاله‌ها نوشته شده است. اما ورای آنکه ما هنوز موفق به رصد یک کرم چاله نشده‌ایم؛ واقعیت این است که سفر کرم چاله‌ای امری بسیار پیچیده است.

نخستین مشکلی که با آن مواجه هستیم بحث اندازه است. پیشبینی می‌شود که یک کرم چاله اندازه‌ای میکروسکوپی در حدود ۱۰ تا ۳۳ سانتی‌متر داشته باشد. هر چند با توجه به انبساط کیهان، این امکان وجود دارد که اندازه آنها بزرگ‌تر از این مقدار هم باشد.

مشکل بعدی پایداری کرمچاله هاست. با توجه به پیشبینی‌های اینشتین-روزن، سفر به کرمچاله‌ها محال به نظر می‌رسد، زیرا آنها بلافاصله متلاشی می‌شوند. پروفسور هاسو می‌گوید: “برای آنکه کرمچاله‌ها به سطحی از پایداری برسند به ماده‌ی نامعلوم پایدارکننده‌ای نیاز داریم. اما آیا چنین ماده‌ای در کیهان وجود دارد؟”

تحقیقات اخیر به پرسش بالا پاسخ مثبت می‌دهند. احتمالا چنین ماده‌ی پایدارکننده‌ای در ساختار کرمچاله‌ها وجود دارد، چرا که می‌توانند برای مدتی طولانی بدون تغییر باقی بمانند.

ماده پایدار کننده، که نباید آن را با ماده تاریک و یا پادماده اشتباه گرفت، از چگالی بالایی از انرژی منفی و مقدار زیادی فشار منفی تشکیل شده است. چنین ماده‌ای را تنها می‌توان در خلا مطلق میدان‌های کوانتومی مشاهده کرد.

اگر کرمچاله‌ای، خواه به‌طور طبیعی و یا مصنوعی، مقدار کافی ماده‌ی پایدارکننده داشته باشد، از لحاظ تئوری‌ ‌می‌تواند امکان انتقال اطلاعات و یا فضانوردان را داشته باشد. سفر انسان بوسیله این تونل‌ها در طول فضا موضوعی بسیار چالش برانگیز خواهد بود.

کیپ ثورن، فیزیکدان آمریکایی و یکی از برجسته‌ترین نویسندگان در زمینه نظریه نسبیت، سیاه‌چاله‌ها و کرمچاله‌ ها، می‌گوید: “هنوز برای ارائه دیدگاه در مورد کرم چاله ها بسیار زود است، چرا که چیزهای زیادی است که نمی‌دانیم. اما نشانه‌هایی قوی بر اساس قوانین فیزیکی وجود دارد که عبور انسان از میان کرم چاله را غیرممکن تلقی می‌کنند؛ نکته‌ای غم‌انگیز و باعث تاسف. اما باید اشاره کرد که در این مسیر امکان رخ دادن هرگونه اتفاقی وجود دارد.”

کرم چاله ها نه تنها می‌توانند دو نقطه از جهان را به هم متصل کنند بلکه می‌توانند راه اتصالی باشند میان دو جهان متفاوت. با این تفاسیر دانشمندان گمان می‌کنند که اگر یکی از این دهانه‌های یک کرم چاله به شیوه‌ای خاص جابجا شود، امکان سفر در زمان را مقدور خواهد کرد.

اریک دیویس، اخترفیزیک‌دان مستقل، معتقد است که می‌توان بوسیله کرم چاله ها به گذشته و آینده سفر کرد. اما این موضوع به این سادگی‌ها هم نیست. او می‌گوید: “ما در مورد مسیری سخت و پر از چالش برای تبدیل یک کرم چاله به ماشین زمان صحبت می‌کنیم. هنوز زمان زیادی باقی مانده تا شما بتوانید ماشین زمان خود را پارک کنید! البته چنین امکانی را کیهان‌شناس معروف بریتانیایی، استیون هاوکینگ، ناممکن می‌داند.”

اریک کریستین، نویسنده  سایت ناسا، می‌نویسد: “استفاده از کرمچاله‌ها صرفا به معنای سفر در رمان نیست، آنها می‌توانند مسیرهای بسیار طولانی را بسیار نزدیک کنند.”

اگرچه که افزودن یک ماده پایدار کننده می‌تواند کرمچاله‌ها را به آن سطح از ثبات برساند که امکان سفر ایمن انسان در طول آن ممکن باشد، اما این امکان وجود دارد که افزودن ماده‌ای دیگر بتواند به سادگی این پایداری را برهم بزند.

استفاده از کرمچاله‌‌ها نیازمند تکنولوژی هایی فراپیشرفته هستند که بعید است بشر در آینده‌ای نزدیک به آن دست یابد و حتی اگر روزی کرم چاله ای رصد شود، تکنولوژی عصر ما، در زمینه پایدار و بزرگ کردن آنها حرفی برای گفتن ندارد. با این حال محققان جستجو های خود را برای یافتن روشی مطابق با تکنولوژی عصر ما، ادامه می‌دهند. شاید روزی رویای سفر در زمان به واقعیت تبدیل شود.

منیع : Space