A féreglyukak
Einstein számára csupán mellékvágányt, másodlagos eredményt jelentettek, ám a határfelületek fizikusai számára létezésük bizonyítása, - nem beszélve létrehozásukról - álmaik beteljesülését jelentené. Marcus Chown a "féreglyukak" keresésére indult.
Képzeljünk el a téridő szerkezetben egy alagutat, melybe a Fölhöz közel belépnénk és néhány órás utazás után az Alfa Centaurinál - több, mint négy fényévnyire innen - kilépnénk. Ha az alagút végei egymáshoz képest relatív is mozognának, akkor előre és hátra is utazhatnánk még az időben is.
Ez idáig senki még csak közel sem jutott ahhoz, hogy egy ilyen "féreglyukat" alkosson, de Einstein általános relativitáselmélete világosan mutatja, hogy ilyen "átvágások" létezhetnek. Mi több, az elmúlt évben egy olasz fizikus azt vetette fel, hogy egy nap laboratóriumi körülmények között is lehetséges lesz majd ún. "mikro-féreglyukak" létrehozása. Ezen felül amerikai fizikusok hisznek abban, hogyha léteznek az űrben féreglyukak, legyenek azok az ősrobbanásból fennmaradtak vagy egy fejlett földönkívűliek által épített pán-galaktikus közlekedési rendszer részei, akkor talán képesek leszünk érzékelésükre.
Űrutazás
Az, hogy az általános relativitás elmélet megengedi a féreglyukak létezését az elmélet 1915-ös publikálása után nagyon hamar nyilvánvalóvá vált. A kérdés csupán az, hogy a fény vagy egy űrhajó keresztül utazhat-e rajtuk. Ezt a kérdést 1988-ig nem válaszolták meg, mikor Kip Thorne-t és Michael Morris-t a Pasadena-i Caslifornia Technology Institute-ból felkérték arra, hogy főzzenek ki egy elfogadható módot a fénynél gyorsabb utazásra Carl Sagan "Contact" című regénye számára. Thore és Morris felismerték azt, hogy egy ilyen féreglyuknak lehetővé kell tennie azt, hogy az egyik végén be, a másikon pedig kiléphessünk, tehát nem lehet egyirányú a "horizontja" (azt mondják a fekete lyukakról, hogy egyirányú az eseményhorizontjuk, mivel semmi, még a fény sem képes elhagyni őket). Továbbá, az utazókra csak elfogadható mértékű gyorsulás hathat és nem szabad megengedni, hogy az árapály erők szétszakítsák őket - ha állva belezuhanna valaki egy fekete lyukba, akkor a lába és a feje között fellépő gravitációs különbség széttépné.
Mikor Thorne és Morris alkalmazták ezeket a megkötéseket az általános relativitás egyenleteire, egy sor olyan általános megoldást fedeztek fel, melyek egy átjárható féreglyukra utaltak. Thorne szerint bárki, aki átjárható féreglyuk létrehozására törekszik, kétféle stratégiát folytathat. Az első az, hogy szó szerint a semmiből elővarázsol egyet. A kvantumelmélet szerint, ha rá tudnánk közelíteni a tér egy elegendőn kicsiny részére, hogy az a mennyiség, mely által a tér megcsavarodik - így is fel lehet fogni a gravitációs mező erejét - véletlenszerűen változik, fluktuál egyik helyről a másikra, akárcsak a tenger hullámai, amint az örökös adok-kapok játékban a szomszédos területek energiát lopnak el egymástól.
Az ún. Plank-Wheeler hossztól (csupán 1,62*10-35 m vagy kb. 20 nagyságrenddel kisebb az atommagnál) kisebb skálán ezek a kvantum gravitációs fluktuációk olyan erőssé válnak, hogy a tér valósággal felforr és mintegy "kvantum-habbá" alakul, melyet átszőnek a rövid életű "kvatntum-féreglyukak". Néhány fizikus arra gondolt, hogy talán meg lehetne ezeket nagyobbítani. Az egyik lehetőség, melyet 3 évvel ezelőtt Thomas Romar (Central Conneticut State University) vetett fel, az az , hogy egy ilyen megnagyobbodás talán már spontán meg is történt a Világegyetem első pillanataiban, mikor a tágulás elmélete szerint a tér valójában elképesztő méretekben tágult.
Egy másik lehetőség az, hogy egy kellően fejlett civilizáció talán képes belenyúlni ebbe a kvantum-habba és mesterségesen felnagyítani egy használható méretre a féreglyukat. A baj csak az, hogy a kutatók nem rendelkeznek a gravitációkvantum elméletével, amely leírná ezt a kvantum-habot, s egyáltalán leírná annak létezését.
A második stratégia a féreglyukak létrehozására Thorne szerint abban áll, hogy mindent előröl kezdünk és megcsavarjuk a makroteret. Azonban ez azzal jár, hogy igencsak drasztikus dolgokat kell művelnünk a térrel. Hogy ezt megértsük, képzeljünk el intelligens hangyákat, amelyek egy darab papír felületén élnek és el szeretnének jutni az egyik helyről a másikra. ha a papírt óvatosan összehajtjuk úgy, hogy a két pont egymáshoz kerül, akkor a hangyák vagy a hosszabb, kétdimenziós felületen vágnak keresztül, vagy pedig összekötik a két pontot egy alagúttal, amely lerövidíti az utat a harmadik dimenzión keresztül.
Ez az alagút hasonlít egy nagyobb dimenziókban létező féreglyukra. Ahogy az értelmes hangyák sem képesek "alagutat" szakítani a papírba, ugyanígy nem lehetséges fizikailag féreglyukat létrehozni anélkül, hogy a teret "felszakítanánk". A térszakadás egy olyan hely, ahol a téridő hirtelen véget ér, akárcsak egy rendkívül sűrű szingularitásnál, a fekete lyukak középpontjában. Viszont a szingularitásokat a kvantumgravitáció jól leírja. Szóval most megint odajutottunk, hogy addig nem lehetünk igazán biztosak stratégiánk működőképességében, míg a szakemberek ki nem fejlesztik a kvantum-gravitációs elméletet.
Talán létezik egy harmadik módszer is. Az elmúlt évben Claudio Maccone űrkutató azt javasolta, hogy mágneses mezőkkel hajlítsuk meg a teret. Lehet, hogy furcsának tűnik a tér mágneses úton való meghajlítása, de az általános relavitáselmélet szerint minden ami energiával rendelkezik hajlítja a teret. A bizonyítékot az általános relativitáselmélet publikálása után két esztendővel egy olasz fizikus Tullio Levi-Civita közölte, aki Einstein mágneses gravitációra vonatkozó egyenleteire talált egzakt megoldást.
Sir Benei
