ارائه روش‌هایی تازه برای یافتن کرم چاله های پنهان در جهان در دیجیتال مارک

نظریه‌ی نسبیت عام آلبرت اینشتین تفکر ما درباره‌ی مفاهیم بنیادی فیزیک از جمله فضا و زمان را تغییر داد؛ اما رازهای حل‌نشده‌ی زیادی نیز باقی گذاشت. یکی از این رازها سیاه‌چاله‌ بود که در چند سال گذشته، نمونه‌ی واقعی آن کشف شد. راز دیگر کرم‌چاله‌ها هستند؛ پل‌هایی که نقاط مختلف فضازمان را به یکدیگر وصل و از دیدگاه فضازمانی میانبرهایی را برای مسافران فضایی فراهم می‌کنند. کرم‌چاله‌ها هنوز در حوزه‌ی نظریه‌پردازی هستند؛ اما دانشمندان معتقدند بالاخره می‌توان کرم‌چاله‌ها را هم کشف کرد. در ماه‌های گذشته، دانشمندان در بررسی‌های جدید به روش‌هایی برای کشف کرم‌چاله‌ها دست یافتند.

سیاه‌چاله‌ها و کرم‌چاله‌ها راه‌حل‌هایی برای معادلات اینشتین هستند. براساس این معادلات، گرانش می‌تواند ساختار فضازمان را خم کند. برای مثال، وقتی ماده به‌شدت متراکم باشد، بافت فضازمان به قدری خمیده می‌شود که نور نمی‌تواند از آن بگریزد‌. به این پدیده سیاه‌چاله می‌گویند. ازآنجاکه از‌نظر تئوری امکان کشیده‌شدن و خمیدگی فضازمان وجود دارد، سناریوهای متعددی مطرح می‌شوند. در سال ۱۹۳۵، اینشتین و فیزیک‌دانی به نام ناتان روزن نشان دادند چگونه دو صفحه‌ی فضازمان می‌توانند به یکدیگر وصل شوند و پلی را بین دو جهان ایجاد کنند. به این پدیده کرم‌چاله می‌گویند و از آن زمان در حد فرضیه باقی مانده است.

برخی کرم‌چاله‌ها «پیمایش‌پذیر» هستند؛ یعنی انسان می‌تواند در آن‌ها سفر کند. بدین‌منظور کرم‌چاله‌ها باید بسیار بزرگ باشند و در‌برابر نیروی گرانش مقاومت خود را حفظ کنند تا بتوانند باز بمانند. برای این امر به مقدار زیادی «انرژی منفی» نیاز است. فرضیه‌ی انرژی منفی مانند داستان‌های علمی‌تخیلی به‌نظر می‌رسد. افزون‌براین، می‌دانیم انرژی منفی وجود دارد و مقادیر کمی از آن در آزمایشگاه تولید شدند و انرژی منفی در انبساط سریع جهان مؤثر است. در‌نتیجه، احتمالا طبیعت راهی برای ساخت کرم‌چاله‌ها پیدا کرده است.

تشخیص کرم‌چاله‌ها در آسمان

چگونه می‌توان وجود کرم‌چاله‌ها را اثبات کرد؟ ستاره‌شناسان روسی در مقاله‌ای جدید، به احتمال وجود کرم‌چاله‌ها در مرکز کهکشان‌های بسیار درخشان اشاره کردند و رصدهایی برای یافتن آن‌ها پیشنهاد دادند. براساس برخورد مواد خارج‌شده از یک سمت کرم‌چاله و برخورد آن‌ها با موادی که در آن سقوط می‌کنند، می‌توان کرم‌چاله‌ها را تشخیص داد. براساس محاسبات، این برخورد به نمایشی طیفی از پرتوهای گاما منجر می‌شود که می‌توان با تلسکوپ آن‌ها را رصد کرد.

پرتوهای گاما می‌توانند کلید تمایز بین سیاه‌چاله و کرم‌چاله‌ باشند؛ اما سیاه‌چاله‌ها معمولا پرتوهای گامای کمتری تولید می‌کنند و ازطریق جت‌ها این پرتوها را منتشر می‌کنند؛ درحالی‌که پرتوهای خارج‌شده از کرم‌چاله می‌توانند در کره‌ای غول‌آسا محصور شوند. گرچه کرم‌چاله‌ی بررسی‌شده از نوع پیمایش‌پذیر است، قطعا سفر خوشایندی در کار نخواهد بود؛ زیرا کرم‌چاله‌ی مدنظر به مرکز کهکشان فعال نزدیک است و دماهای زیاد می‌توانند همه‌چیز را بسوزانند؛ اما تمام کرم‌چاله‌ها از این نوع نیستند.

ایده‌ی وجود کرم‌چاله در مرکز کهکشان فرضیه‌ی جدیدی نیست. برای مثال، سیاه‌چاله‌ی غول‌آسای مرکز راه شیری را در نظر بگیرید. این سیاه‌چاله ازطریق ردیابی مدار ستاره‌های نزدیک به آن کشف شد؛ دستاورد بزرگی که در سال ۲۰۲۰ جایزه‌ی نوبل فیزیک را برای کاشفان آن به‌ارمغان آورد. مقاله‌ی جدید نشان می‌دهد این کشش گرانشی را ممکن است کرم‌چاله به‌وجود آورده باشد.

کرم‌چاله‌ها برخلاف سیاه‌چاله‌ها ممکن است بخشی از گرانش اجرام مستقر در آن سوی خود را نشت کنند. این فرایند شبح‌وار گرانشی می‌توانند باعث حرکت ستاره‌های نزدیک به مرکز کهکشان شود. براساس این پژوهش، در آینده‌ای نزدیک با افزایش حساسیت ابزارها و پیشرفت فناوری می‌توان این اثر گرانشی را اندازه‌گیری کرد.

پژوهش دیگر هم از کشف دایره‌های رادیویی عجیب در آسمان خبر داد. این دایره‌ها بسیار بزرگ هستند و با اجرام مرئی ارتباطی ندارند. این دایره‌ها با تعاریف موجود سازگار نیستند و کرم‌چاله‌ها می‌توانند یکی از دلایل احتمالی به‌وجود‌آمدن آن‌ها باشند. کرم‌چاله‌ها راه فراری خوشایند هستند. برخلاف سیاه‌چاله‌ها که کمی ترسناک هستند و همه‌چیز را به‌دام می‌اندازند، کرم‌چاله‌ها اجازه می‌دهند با سرعتی بیشتر از سرعت نور در آن‌ها سفر کنید. حتی به‌گفته‌ی استیون هاوکینگ در آخرین کتابش، کرم‌چاله‌ها می‌توانند ماشین‌های زمان برای سفر به گذشته باشند.

کرم‌چاله‌ها منطبق با قوانین فیزیک کوانتوم هستند که بر دنیای اتم‌ها و ذرات حکمرانی می‌کنند. براساس مکانیک کوانتوم ذرات می‌توانند از فضای خالی سرچشمه بگیرند و یک لحظه بعد ناپدید شوند. این پدیده در آزمایش‌های بی‌شماری دیده شده است. حالا این پرسش مطرح می‌شود: اگر ذرات به این صورت ایجاد شوند، چرا کرم‌چاله‌ها به‌وجود نیایند؟ به‌اعتقاد فیزیک‌دانان کرم‌چاله‌ها ممکن است در جهان آغازین از ذرات کوانتومی شکل گرفته باشند. بخشی از این کرم‌چاله‌های آغازین احتمالا امروزه هم وجود دارند.

آزمایش‌های جدید در حوزه‌ی تله‌پورت کوانتومی (انتقال مستقل از جسم اطلاعات کوانتومی از یک مکان به مکان دیگر) به شیوه‌ای مشابه برای اتصال دو سیاه‌چاله ازطریق کرم‌چاله عملی است. این آزمایش‌ها می‌توانند «تناقض اطلاعات کوانتومی» را حل کنند. بر‌اساس این اصل، اطلاعات فیزیکی به‌صورت همیشگی در سیاه‌چاله ناپدید خواهند شد. همچنین، کرم‌چاله‌ها می‌توانند ارتباط عمیق بین نظریه‌های متناقض فیزیک کوانتوم و گرانش را هم آشکار کنند. بدین‌ترتیب، نقش کرم‌چاله‌ها از نظر دور نخواهد ماند. شاید نتوان این اجرام را دید؛ اما ممکن است وجود داشته باشند. کرم‌چاله‌ها به درک عمیق‌ترین رازهای کیهانی ازجمله چندجهانی یا منحصر‌به‌فرد‌بودن جهان کمک خواهند کرد.