Balázs Richárd
Üzenetküldés féregjáratokkal
Egy hosszú, vékony féregjárat az optikai szál egy bizarr formájaként fényimpulzusok alkalmazásával lehetővé teheti az üzenetküldést az időn át.
Az Einstein általános relativitás elmélete által megjósolt féregjáratok a tér-idő két pontját összekötő alagutak. Ha sikerülne létrehozni, az elképesztő lehetőségeket teremtene, például lehetővé tehetné az időutazást, vagy a fénysebességnél is gyorsabb kommunikációkat. Van azonban egy probléma. Einstein féregjáratai rendkívül instabilak és nem maradnak elég ideig nyitva ahhoz, hogy bármi átjusson rajtuk. 1988-ban Kip Thorne, a Caltech tudósa munkatársaival kidolgozott egy megoldást a problémára, amihez egy negatív energiára, az úgynevezett Casimir-effektusra lenne szükség.
A kvantummechanika szerint a tér-idő vákuuma tele van véletlenszerű kvantumingadozással, melyek energiahullámokat hoznak létre. Most képzeljünk el két fémlapot, melyek ezzel a vákuummal párhuzamosan helyezkednek el. Egyes energiahullámok túl nagyok, hogy beférjenek a lapok közé, ezért a köztük levő energia kevesebb, mint ami körül veszi azokat. Más szavakkal a lapok közötti tér-idő negatív energiájú.
A módszer alkalmazására tett elméleti kísérletek mindeddig fenntarthatatlannak bizonyultak, most azonban Luke Butcher a Cambridge Egyetemen rátalált egy megoldásra. "Mi van, ha maga a féregjárat a lapok között helyezkedik el?" - elmélkedett, arra utalva, hogy megfelelő körülmények között maga a féregjárat csőszerű alakja generálhatna Casimir energiát.
Számításai szerint amennyiben a féregjárat két bejáratát, száját összekötő torka nagyságrendekkel hosszabb, mint a járat szája, valóban Casimir energia keletkezik a középpontjában. "Sajnos ez az energia nem elegendő a féregjárat stabilan tartásához. Össze fog omlani" - mondta Butcher. "A negatív energia létrejötte azonban rendkívül lelassítja ezt az összeomlást "
További számításai azt mutatják, van esély arra, hogy a járat közepe elég sokáig nyitva maradhat egy fényimpulzus átengedéséhez. Mivel a féregjárat a tér-idő egy lerövidítése, egy fényimpulzus átküldése a fénysebességnél gyorsabb kommunikációt jelentene. Abból adódóan, hogy a járat két vége az idő két különböző pontján helyezkedik el, elméletben az üzenet időutazást hajtana végre.
Butcher figyelmeztet, még sok munka szükséges annak megállapításához, hogy a járat más részei is elég ideig nyitva maradnak-e a fény átjuttatásához. Azt is ki kell dolgoznia, hogy egy impulzus elég nagy lehet-e ahhoz, hogy értelmes információt küldjenek benne a lassan összeomló torok részen. Mindemellett pedig még nagyon messze vagyunk az elméleti egyenletek fizikai objektumokba történő átültetésétől.
"Ez azt jelenti, hogy rendelkezünk egy féregjárat megépítéséhez szükséges technológiával" - tette fel a kérdést Matt Visser, az új-zélandi Victoria Egyetem kutatója. "A válasz továbbra is nem" - mondta, ezzel együtt azonban érdekesnek találja Butcher munkáját. "Fizikai szemszögből újraélesztheti a féregjáratok iránti érdeklődést"
Az Einstein általános relativitás elmélete által megjósolt féregjáratok a tér-idő két pontját összekötő alagutak. Ha sikerülne létrehozni, az elképesztő lehetőségeket teremtene, például lehetővé tehetné az időutazást, vagy a fénysebességnél is gyorsabb kommunikációkat. Van azonban egy probléma. Einstein féregjáratai rendkívül instabilak és nem maradnak elég ideig nyitva ahhoz, hogy bármi átjusson rajtuk. 1988-ban Kip Thorne, a Caltech tudósa munkatársaival kidolgozott egy megoldást a problémára, amihez egy negatív energiára, az úgynevezett Casimir-effektusra lenne szükség.
A kvantummechanika szerint a tér-idő vákuuma tele van véletlenszerű kvantumingadozással, melyek energiahullámokat hoznak létre. Most képzeljünk el két fémlapot, melyek ezzel a vákuummal párhuzamosan helyezkednek el. Egyes energiahullámok túl nagyok, hogy beférjenek a lapok közé, ezért a köztük levő energia kevesebb, mint ami körül veszi azokat. Más szavakkal a lapok közötti tér-idő negatív energiájú.
A módszer alkalmazására tett elméleti kísérletek mindeddig fenntarthatatlannak bizonyultak, most azonban Luke Butcher a Cambridge Egyetemen rátalált egy megoldásra. "Mi van, ha maga a féregjárat a lapok között helyezkedik el?" - elmélkedett, arra utalva, hogy megfelelő körülmények között maga a féregjárat csőszerű alakja generálhatna Casimir energiát.
Számításai szerint amennyiben a féregjárat két bejáratát, száját összekötő torka nagyságrendekkel hosszabb, mint a járat szája, valóban Casimir energia keletkezik a középpontjában. "Sajnos ez az energia nem elegendő a féregjárat stabilan tartásához. Össze fog omlani" - mondta Butcher. "A negatív energia létrejötte azonban rendkívül lelassítja ezt az összeomlást "
További számításai azt mutatják, van esély arra, hogy a járat közepe elég sokáig nyitva maradhat egy fényimpulzus átengedéséhez. Mivel a féregjárat a tér-idő egy lerövidítése, egy fényimpulzus átküldése a fénysebességnél gyorsabb kommunikációt jelentene. Abból adódóan, hogy a járat két vége az idő két különböző pontján helyezkedik el, elméletben az üzenet időutazást hajtana végre.
Butcher figyelmeztet, még sok munka szükséges annak megállapításához, hogy a járat más részei is elég ideig nyitva maradnak-e a fény átjuttatásához. Azt is ki kell dolgoznia, hogy egy impulzus elég nagy lehet-e ahhoz, hogy értelmes információt küldjenek benne a lassan összeomló torok részen. Mindemellett pedig még nagyon messze vagyunk az elméleti egyenletek fizikai objektumokba történő átültetésétől.
"Ez azt jelenti, hogy rendelkezünk egy féregjárat megépítéséhez szükséges technológiával" - tette fel a kérdést Matt Visser, az új-zélandi Victoria Egyetem kutatója. "A válasz továbbra is nem" - mondta, ezzel együtt azonban érdekesnek találja Butcher munkáját. "Fizikai szemszögből újraélesztheti a féregjáratok iránti érdeklődést"