Így lehetséges az időutazás a féreglyukakkal

Gondoltuk volna, hogy az elméleti fizikusoknak sok közös vonásuk van a jogászokkal? Mindkét fél sok időt tölt azzal, hogy olyan kiskapukat és ellentmondásokat keressen a szabályokban, amelyeket valahogy ki lehet használni. Ebben az esetben fizikusoknak sikerült egy újabb kiskaput találni: méghozzá az időutazással kapcsolatban.

Valeri P. Frolov és Andrei Zelnikov a kanadai Alberta Egyetemről, valamint Pavel Krtouš a prágai Károly Egyetemről talán elég mozgásteret találtak a fizika törvényeiben ahhoz, hogy megmagyarázzák, hogyan is lenne lehetséges az időutazás – számol be nem mindennapi felfedezésről a Science Alert.

A féreglyukaknak nevezett, a téridőn átvezető átjárók nem a világegyetem elismert jellemzői. A tudósok azonban már egy évszázada azon tűnődnek, hogy a világegyetem relativitáselméletben előírt szövete a kvantumhullámok számára megengedi-e, hogy kiszabaduljanak lokalitásukból.

A világegyetem szövetének ilyen átrendeződései a lehető legszerencsésebb esetben lehetővé tennék, hogy az ember nagyságú tömegek fényéveket tegyenek meg. Így egy pillanat alatt galaxisokat keresztezhetnénk vagy akár az időben is utazhatnánk. A legkevésbé szerencsés esetben pedig a téridő viselkedésének egzotikusabb oldalát vizsgáló feladatok irányíthatnák a kvantumfizika és az általános relativitáselmélet rejtélyes találkozási pontjával kapcsolatos spekulációkat.

A féreglyukak valójában alig több mint alakzatok. A mindennapi életben egydimenziós vonalakkal, kétdimenziós rajzokkal és háromdimenziós tárgyakkal szoktunk foglalkozni. Néhányat intuitív módon tudunk hajtogatni, formázni és lyukakat szúrni beléjük. A fizika lehetővé teszi számunkra, hogy ezeket a változásokat olyan helyzetekben vizsgáljuk, amelyeket intuitív módon nem tudunk felfedezni. A legkisebb szinteken a kvantumhatások adnak némi mozgásteret a távolságoknak és az időnek.

Sokkal nagyobb léptékben a téridő a gravitációval összefüggésben olyan módon zsugorodhat és tágulhat, amit lehetetlen értékelni egy halom egyenlet nélkül. Például, ha elég tömeget zsúfolunk egy helyre, a téridő úgy fog meghajolni, hogy két külső felületet kap. Mi köti össze őket? Egy féregjárat.

A fizikusok az évtizedek során olyan (lehetséges és pusztán elméleti) forgatókönyvek után kutattak, amelyek lehetővé teszik, hogy a kvantumhatások, sőt egész részecskék is sértetlenül utazhassanak át a téridő egzotikus alakzatain.

Frolov, Krtouš és Zelnikov időugrással kapcsolatos javaslata egy úgynevezett gyűrűs féregjáratról szól, amelyet először 2016-ban írt le Gary Gibbons, a Cambridge-i Egyetem elméleti fizikusa és Mihail Volkov, a Tours-i Egyetem fizikusa. A Gibbons és Volkov által javasolt gyűrűs féreglyuk a téridő gömb alakú torzulásaitól eltérően, amelyeket a fekete lyukaknak tulajdoníthatunk, az univerzum (vagy különböző univerzumok) olyan foltjait köti össze, amelyek a mi definíciónk szerint laposak.

Ha figyelembe vesszük az elektromos és mágneses mezők kölcsönhatásait, az úgynevezett dualitásforgásokat, és néhány választott transzformációt alkalmazunk, a gyűrű alakú tömegek érdekes torzulásokat hozhatnak létre az egyébként sík téridőben. És meg is van a lyuk az univerzumban, amely összeköt minket egy másik, igen távoli ponttal.

Frolov, Krtouš és Zelnikov fogták ezt a lyukat, és különböző forgatókönyveket futtattak végig rajta. Például, milyen hatással lehet egy másik, nem mozgó tömeg a gyűrűre? És mi van, ha a belépő és a kilépő gyűrű (lyuk) ugyanabban az univerzumban van? Az általuk felfedezett megoldások között szerepelt egy úgynevezett zárt időgörbe. Ez egy olyan tárgyat vagy fénysugarat ír le, amely egy vonal mentén halad, és pontosan ugyanabba a pontba tér vissza, mint korábban. Nemcsak térben, hanem időben is. Sajnos azonban sok akadály könnyen megakadályozhat egy ilyen hurkot.

Ez a kutatás elérhető az arXiv preprint szerveren. A kutatást elfogadták a Physical Review D című folyóiratban való publikálásra.

Érdemes elolvasni:

• Egy óriási szupernóva majdnem elpusztította az egész Naprendszert
• Rejtélyes erő rendezte egy síkba a csillagködöket – most talán rájöttek, mi lehetett ez