Ivan Lutz: Crvotočina

Napisao  Pročitano 3827 puta

Svaki zaljubljenik u znanstvenu fantastiku čuo je za crvotočinu (wormhole). Od kapetana Sisca koji ju čuva od zloupotrebe, do Dan Simmonsa koji ju koristi kao sredstvo transporta u remek djelu Hyperion.


 
Znamo i kako izgleda, i kako se ponaša, no, znamo li koliko je zapravo moguća i zašto postoji? Crvotočina nije ništa drugo nego hipotetsko geometrijsko svojstvo prostor-vremena. Da bismo shvatili nešto od ove definicije moramo znati nešto o geometriji, nešto o uvjetima u kojima bi mogla nastati, i nešto o prostor-vremenu.

Teorija na teoriju

Da bi uopće mogla postojati crvotočina, potrebna je ogromna masa koja će zakriviti prostor. Prostor se zakrivljuje oko velikih masa - dokazao je Einstein s zrakom sunca za vrijeme pomrčine. Fotoni(bez mase, naboja) skrenuli su pokraj sunca i zraka svjetlosti nije bila ravna kako se predviđalo, veliki objekt je zaista zakrivio zraku. Ako je to moguće napraviti sa svjetlošću, onda je moguće pretpostaviti da se prostor ponaša slično, ali nikada ne smijemo zaboraviti komponentu vremena; jer prostor ne može egzistirati bez vremena, ali ni vrijeme bez prostora, pa odatle imamo i naziv prostor-vrijeme kao jedno sredstvo.
 
Najmasivnija tijela koja poznamo su crne rupe - tijela toliko masivna s toliko velikim gravitacijskim poljem da ni svjetlost ne može uteći njihovom stisku. Crne rupe su točke u prostoru koje imaju ogromnu gustoću, ali ogromnu, gotovo nezamislivu. Kraj takvih objekata prostor-vrijeme se iskrivljuje, mijenja, smanjuje, raste, pulsira i pogađa one grane fizike o kojima se bojimo i razmišljati. No, kada se takve situacije stave u matematičke okvire, sve se čini poprilično jednostavno.

Rješavanjem Einsteinovih gravitacijskih jednadžbi - izračun poznat kao Rosen-Einsteinov most (crvotočina) - dobivaju se rješenja koja pokazuju da može postojati prečica između dvije crne rupe, te da bi se bilo koji objekt koji bi išao tom prečicom, kretao brže od svjetlosti. No, svi znamo da tijelo s masom ne može postići takvu brzinu, jer Einsteinova teorija relativnosti to jasno pokazuje, a fizika ne dozvoljava. (Neću ulaziti u detalje zašto, o tome jednom drugom prilikom).

Pa kako onda vjerovati u postojanje crvotočina? I zašto se nazivaju 'mostovi'?

Sada trebamo otići 14,5 milijardi godina u prošlost i malo proučiti Gamowa i Friedmana, cijelu teoriju Velikog praska začiniti s Hawkingovom valnom funkcijom te DeWittovim rješenjima. Naime, nakon Velikog praska, u ranom stadiju našeg svemira, pretpostavlja se da se svemir počeo dijeliti te da se počeo ponašati kao mnoštvo mjehurića sapunice. Sve se to događalo u trenutku kada se svemir počeo naglo širiti - teorija širenja naziva se Teorija inflacije i vrlo je popularna u kvantnoj kozmologiji, a teorija „mjehurića“ poznatija je kao Teorija mnogo svjetova(kad god postoji mogućnost različitih ishoda svijet se grana u dva dijela poput diobe stanica, samo je jedan dio živ, a drugi je mrtav - tu naravno spominjemo nezaobilaznog i već pomalo dosadnjikavog Schrödingerovog mačka).

U toj teoriji se dopuštaju takva inflacijska napuhavanja, a svaki mjehurić je zasebni svemir povezan crvotočinama. Prema Hawkingu, potrebni su posebni uvjeti da bi se stvorio život u određenom mjehuru, pa nije nužno da svemiri s kojima smo povezani budu živi. Možda su potpuno prazni i mrtvi.

Iza horizonta događaja

Možda najučestalije korištenje crvotočina u SF literaturi povezuje se s putovanjem kroz vrijeme. Da je stvar funkcionalna pokazao nam je Novozelandski fizičar Roy Kerr rješavanjem Einsteinovih jednadžbi i prvi pokazao i dokazao - za sada samo matematički - da je putovanje kroz vrijeme, ili barem kroz ono što nazivamo vrijeme, moguće. Prema njegovim rješenjima za rotirajući crnu rupu, predvidio je njezin izgled poput prstena. Kada bismo prošli kroz taj prsten, sigurno bi prošli na isto mjesto, ali u drugo vrijeme. Što nas dovodi do izraza Iza horizonta događaja.
Još u serijalu Kapija, nedavno preminuli SFmaster Frederik Pohl, nas je mučio s nevjerojatnostima vremenskih razmaka, preklapanjem prošlosti i budućnosti, te zarobljavanju vremena na jednom mjestu, ostavljajući protagoniste u agoniji. Naravno, imamo dosta pokušaja da se horizont događaja uvede u literaturu, ali nažalost, sva objašnjenja ostaju u mašti pisaca koji su to pokušali.
 
Horizont događaja je naziv za rascjep, rupu, granicu u prostor-vremenu, ali samo i isključivo u odnosu na onoga tko promatra taj horizont događaja. Sve što se dogodi unutar horizonta promatrač nikada neće vidjeti; dakle ono što prijeđe granicu prostor-vremena više nikada neće egzistirati u vremenu i prostoru u kojemu se nalazi promatrač.

Za razumijevanje horizonta događaja dovoljno je zamisliti ogromni rascjep preko kojega ništa ne može proći, a ako kojim ludim slučajem prođe, više se nikada ne može vidjeti. Što se stvarno događa iza horizonta događaja je zapravo tajna koju kriju crvotočine.

Postojanje crvotočina svakodnevno predviđamo, no još ni jedna nije otkrivena. Problem je taj što su sve predviđene crvotočine mikronskih razmjera i teško da išta veće od protona može proći kroz njih. Ali zaista golicaju maštu i sama pomisao na njihovo postojanje ulijeva nadu u nove tehnološke revolucije, nezamisliva putovanja i zamisliva oduševljenja.

student financial help center