ワームホール: ワームホールとは何ですか?

宇宙船がワームホールを通って別の銀河に移動する様子を描いた SF 作品。これまでのところ、科学者はそのような技術を可能にする方法を見つけていません。 NASA

ワームホールを通る宇宙旅行は、非常に興味深いアイデアのように思えます。船に飛び乗って、最寄りのワームホールを見つけ、遠く離れた場所まで短時間で移動できるテクノロジーを手に入れたくない人はいますか?それは宇宙旅行をとても簡単にするでしょう！もちろん、このアイデアはSF映画や本に常に出てきます。これらの「時空のトンネル」により、キャラクターはハートビートで空間と時間を移動できるようになり、キャラクターは物理学について心配する必要がなくなります。

ワームホールは本物ですか？それとも、サイエンス フィクションの筋書きを進めるための文学的な手段に過ぎないのでしょうか。それらが存在する場合、それらの背後にある科学的説明は何ですか?答えはそれぞれの小さなものかもしれません。しかし、彼らは それは の直接的な結果 一般相対論 、20世紀初頭にアルバート・アインシュタインによって最初に開発された理論。ただし、それは必ずしもそれらが存在すること、または人々が宇宙船でそれらを通過できることを意味するわけではありません.それらが宇宙旅行のアイデアでさえある理由を理解するには、それらを説明するかもしれない科学について少し知ることが重要です.

ワームホールとは？

ワームホールは、宇宙の離れた 2 点を結ぶ時空を通過する方法であると考えられています。人気のあるフィクションや映画の例には、次のようなものがあります。 インターステラー 、キャラクターはワームホールを銀河の遠い部分へのポータルとして使用しました。ただし、それらが存在するという観測的証拠はなく、どこかに存在しないという経験的証拠もありません。秘訣は、それらを見つけて、それらがどのように機能するかを理解することです。

安定したワームホールが存在するための 1 つの方法は、ある種のエキゾチックな素材によって作成およびサポートされることです。簡単に言えば、エキゾチックな素材とは何ですか？ワームホールを作るために必要な特別なプロパティは何ですか?理論的に言えば、そのような「ワームホールのもの」は「負の」質量を持たなければなりません。正の値を持つ通常の物質ではなく、負の値を持つ物質です。それはまた、科学者が見たことのないものでもあります。

現在、このエキゾチックな物質を使用して、ワームホールが自然に発生する可能性があります。しかし、別の問題があります。彼らをサポートするものは何もないので、彼らは即座に自分自身に崩壊します.その時にたまたま通過している船にはあまり適していません。

ブラックホールとワームホール

では、自発的なワームホールが機能しない場合、ワームホールを作成する別の方法はありますか?理論的にはそうです、そしてそのおかげでブラックホールがあります。彼らは、アインシュタイン・ローゼンブリッジとして知られる現象に関与しています。それは本質的に、宇宙の影響による時空の巨大なゆがみのために作成されたワームホールです。 ブラックホール .具体的には、シュヴァルツシルト ブラック ホールである必要があります。これは、質量が静的 (不変) で、回転せず、電荷を持たないブラック ホールです。

それで、それはどのように機能しますか？基本的に、光がブラック ホールに落ちると、ワームホールを通過し、ホワイト ホールとして知られる物体を通って反対側に出ます。ホワイト ホールはブラック ホールに似ていますが、物質を吸い込むのではなく、物質をはじき出します。光は、ホワイト ホールの「出口ポータル」から離れる方向に加速されます。 光の速度 、それを明るい天体にすることから、「ホワイト ホール」という用語が付けられました。

もちろん、ここでは現実が噛み付いています。最初からワームホールを通り抜けようとすることさえ現実的ではありません。それは、その通路がブラックホールに落ちることを必要とするからです。これは非常に致命的な経験です.事象の地平線を通過するものはすべて引き伸ばされ、押しつぶされます。これには生物も含まれます。簡単に言えば、そのような旅を乗り切る方法はありません。

カー特異点と通過可能なワームホール

カーブラックホールと呼ばれるものから、ワームホールが発生する可能性があるさらに別の状況があります。それは、天文学者がブラックホールを構成していると考えている通常の「点特異点」とはかなり異なって見えるでしょう。カーのブラック ホールは、巨大な重力と特異点の回転慣性とのバランスを効果的に保ちながら、リングを形成するように方向付けられます。

ブラックホールは真ん中が「空」なので、そこを通過できる可能性があります。リングの真ん中で時空のゆがみがワームホールとして機能し、旅行者が宇宙の別のポイントを通過できるようになる可能性があります。おそらく宇宙の彼方、あるいは別の宇宙に一緒にいるのでしょう。カー特異点は、安定性を維持するためにエキゾチックな「負の質量」の存在と使用を必要としないため、他の提案されたワームホールよりも明確な利点があります。ただし、それらはまだ観測されておらず、理論化されているだけです。

いつかワームホールを使えるようになる？

ワームホールの力学の技術的な側面はさておき、これらのオブジェクトにはいくつかの物理的な真実もあります。たとえそれらが存在したとしても、人々がそれらを操作することを学ぶことができるかどうかを言うのは困難です.さらに、人類はまだ宇宙船を持っていないので、ワームホールを使って移動する方法を考え出すことは、本当に馬の前にカートを置くことです.

また、安全性についても明らかな問題があります。現時点では、ワームホール内で何が起こるかは誰にもわかりません。また、ワームホールが船をどこに送ることができるかを正確に知ることもできません。それは私たち自身の銀河系にあるかもしれませんし、あるいは非常に遠い宇宙のどこかにあるかもしれません.また、噛むべきものがあります。ワームホールが船を私たちの銀河系から数十億光年離れた別の場所に連れて行った場合、考慮すべき時間の問題があります.ワームホールは瞬時に転送されますか?もしそうなら、私たちはいつ遠くの海岸に到着しますか?旅は時空の膨張を無視するのだろうか？

確かにそうかもしれませんが 可能 ワームホールが存在し、宇宙全体のポータルとして機能するためには、人々がワームホールを使用する方法を見つけることができる可能性はかなり低くなります.物理学はうまくいきません。まだ。

によって編集および更新されましたキャロリン・コリンズ・ピーターセン