Illustreret Videnskab (Denmark)
Stråling viser vej til ormehuller
Udefra ligner galaksekerner supertunge sorte huller, men nogle af dem er måske indgange til ormehuller. Ny forskning viser, hvordan vi kan finde ormehullerne – fx ved hjaelp af Fermi-teleskopet.
dre end ingenting, negativ energi. Det gør det eksotiske stof frastødende, så hvis røret i ormehullet har en tynd skal af eksotisk stof, holder skallen kanalen åben, så rumskibet kan rejse gennem røret til et andet sted i tid og rum.
Det lyder som ren fantasi, men eksperimenter har frembragt bittesmå områder med negativ energi og bevist, at eksotisk stof rent faktisk eksisterer.
Ormehullerne er aeldgamle
Hypotesen om, at nogle supertunge sorte huller i virkeligheden er indgange til ormehuller, blev fremsat af den russiske fysiker Igor Novikov fra Københavns Universitet i 2006. Teorien bygger på en antagelse om, at et stort antal sorte huller blev dannet lige efter big bang, hvor den taetpakkede rum-tid i universets ursuppe var så sammenkrøllet, at den mindede om skum.
Derfor kom nogle af de nyfødte sorte huller i berøring med hinanden og blev forbundet af rør, hvorved de blev til ormehuller.
I takt med rummets udvidelse er ormehullerne blevet spredt i alle hjørner af nutidens enorme univers, hvor rørene mellem åbningerne forbinder fjerntliggende galakser og danner et kosmisk netvaerk af genveje i tid og rum.
Nogle af rørene kan vaere bristet undervejs som følge af rummets voksevaerk, og dermed er ormehullernes åbninger blevet til almindelige supertunge sorte huller i hjertet af galakserne.
En af de førende forskere i ormehuller er Juan Maldacena fra Princeton University i USA. Han er også ophavsmand til den lille science fiction-udgave af Romeo og Julie. Maldacenas beregninger viser, at ormehullets åbninger i to galakser faktisk kan have en geometri, som gør det muligt at kaste sig ned i dem og mødes midt i røret.
Men ifølge Maldacena kommer de unge elskende ikke ud igen. På grund af universets udvidelse i alle retninger fjerner ormehullets åbninger sig så hurtigt fra hinanden, at Romeo og Julie aldrig når til enden af tunnellen, selvom de rejser gennem røret med naesten lysets hastighed.
Andre forskere er uenige i den udlaegning. Den russiske fysiker Mikhail Piotrovitch fra Det Centrale Astronomiske Observatorium i Sankt Petersborg mener, at atomer, som tager smutvejen gennem et ormehul, vil komme ud af den modsatte åbning som bobler af ti billioner grader varmt plasma.
Dermed er det ifølge ham også teoretisk muligt at rejse hele vejen gennem hullet. Og nok så vigtigt: Det er muligt for os at finde ormehullerne.
Piotrovitch har regnet på, hvad der sker, hvis to åbninger for enderne af et ormehul begge sluger gas. Først bliver atomerne i gassen accelereret op af de ekstremt staerke tyngdefelter ved mundene, hvorfra de blaeser ind gennem røret med naer lysets hastighed.
Midt i røret brager de sammen og omdannes til en boble af ti billioner grader varmt plasma, som udvider sig voldsomt. Udvidelsen sparker gassernes partikler vi
dere gennem røret og ud af ormehullets åbninger. Her udsender plasmaet energirig gammastråling i alle retninger.
Det er ikke tilfaeldet med gasskiven omkring et supertungt sort hul, som sluger gas, så derfor kan astronomerne nu afsløre et ormehul ved hjaelp af NASA’s rumteleskop Fermi, som netop observerer gammastråling.
Hvis Piotrovitch har ret, vil det i princippet også vaere muligt for Romeo og Julie at slippe ud af ormehullet igen.
Andre fysikere har fundet en anden vej til at opklare, om ormehuller kan vaere camouflerede som supertunge sorte huller.
Et ormehul i Maelkevejen
De-Chang Dai fra Yangzhou University i Kina og Dejan Stojkovic fra University at Buffalo i USA fremlagt beregninger om forholdene taet omkring det supertunge sorte hul i centrum af Maelkevejen. Det sorte hul er slumrende, fordi det har tømt sit naerområde for gas, og derfor har det vaeret muligt for astronomer at kortlaegge banen af
En rejse til en neutronstjerne og tilbage igen kan bringe os flere århundreder ind i fremtiden her på Jorden.
stjernen S2, som kredser om hullet i en afstand på kun 20 milliarder kilometer.
Hvis det supertunge sorte hul i vores egen galakse i virkeligheden er den ene åbning på et ormehul, og hvis den anden åbning også er omkredset af en naer stjerne, vil der via røret vaere en direkte gensidig massetiltraekning mellem de to stjerner. Og det vil saette spor i S2’s bane, viser beregningerne.
Den naeste generation af kaempeteleskoper med spejle på 30-40 meter som Extremely Large Telescope i Chile vil have et tilstraekkelig skarpt syn til at afsløre påvirkningen af banen. Hvis påvirkningen dokumenteres, har vi fundet vores egen lokale portal til tidsrejser i universet.
Idéen om tidsrejser er fascinerende, men også skraemmende, fordi de strider mod vores normale opfattelse af tid som en fast størrelse. Men tilsyneladende er der ikke noget i fysikkens love, som forhindrer dem.
Flyrejser fører til fremtiden
I dag har vi bevist, at det er muligt at rejse ind i fremtiden. Det sker simpelthen, når vi bevaeger os, isaer når det sker med høj hastighed. Det kan vaere svaert at forstå, men forestil dig, at tiden er en flod, som flyder fra fortiden ind i fremtiden. Vi sidder alle i en båd, som driver med strømmen. For at rejse ind i fremtiden behøver vi bare at starte motoren, så båden bevaeger sig hurtigere end strømmen. På den måde rejser millioner af mennesker hver dag nogle få milliardtedele af et sekund ind i fremtiden ombord på fly, der flyver tusind kilometer i timen. Tidsforskellen er dog så lille, at vi ikke maerker den, og den kan kun måles med atomure.
Hvis vi for alvor vil bruge fart til at rejse ind i fremtiden, må vi bygge et rumskib, der flyver med naesten lysets hastighed, så går tiden markant langsommere ombord på fartøjet.
På en rejse ud til den naermeste stjerne og hjem igen vil astronauterne opleve, at der er gået et år af deres liv, men når de lander på Jorden, er der gået ti år siden afrejsen. De er landet i fremtiden. Eksemplet er baseret på Einsteins specielle relativitetsteori og viser, at samtidighed ikke eksisterer over store afstande i rummet, fordi tidens forløb afhaenger af iagttagerens hastighed. Ydermere forudsiger den generelle relativitetsteori, at tiden påvirkes af store masser i rummet; jo større en masse er, jo kraftigere er tyngdefeltet, og jo langsommere går tiden. Det faenomen har vi også målt på Jorden, hvor tiden går en smule hurtigere på en bjergtop end ved havoverfladen, fordi toppen er laengere vaek fra tyngdepunktet i klodens centrum.
Hvis vi kunne rejse ud til en kompakt neutronstjerne med en diameter på 10-20 kilometer og en større masse end Solens, ville effekten vaere langt tydeligere, fordi tiden ved stjernen går hele 30 procent langsommere end på Jorden.
Så når astronauternes superhurtige rumskib vender hjem efter deres rejse til stjernen, vil de lande flere hundrede år ude i fremtiden.
Tyngdekraftens påvirkning af tiden betyder også, at Romeo og Julie ikke skal frygte mødet med familien, hvis de engang beslutter sig for at vende tilbage til deres galakser. Opholdet i ormehullets voldsomme tyngdefelt vil forsinke deres tid så meget, at de ved tilbagekomsten er så langt ude i fremtiden, at ingen laengere kender dem.
Rejser til fortiden er farlige
Mens rejser til fremtiden allerede i dag kan lade sig gøre i mindre skala, er rejser tilbage i tiden mere spekulative – men de er principielt mulige, hvis ormehuller i rum-tiden eksisterer.
Rejser til fortiden medfører dog nogle problemer, som virker helt uløselige. Det gaelder fx det såkaldte bedstefar-paradoks: Hvad sker der, hvis du rejser tilbage i tiden og slår sin bedstefar ihjel, før han har sat børn i verden? Så ville du jo aldrig selv vaere født, men hvem er det så, der slår din bedstefar ihjel?
Paradokset har fået den legendariske britiske fysiker Stephen Hawking til at haevde, at der simpelthen må findes en ukendt mekanisme i fysikkens love, som forhindrer rejser tilbage i tiden.
Igor Novikov er mere moderat. Han vurderer, at vi i princippet godt kan besøge fortiden, men vi kan ikke aendre den på en måde, som udelukker nutiden eller fremtiden.
Hvis tidsmaskinen opfindes, vil vi under alle omstaendigheder efterfølgende højst kunne rejse tilbage til den dag, hvor maskinen blev taget i brug. Vi kan altså ikke holde ferie hos de gamle egyptere og se dem bygge pyramiderne. Og af samme grund har vi – så vidt vi da ved – endnu aldrig haft besøg fra fremtiden.