Questo documento deriva da una richiesta a Thorne di Carl Sagan, che cercava di capire come trasportare la sua eroina nel film Contact lungo distanze interstellari a velocità trans-luminale.
Thorne sottopose il problema ai suoi studenti, Michael Morris e Uri Yertsever, che capirono come un tale viaggio fosse possibile a condizione che un wormhole potesse rimanere aperto per il passaggio di un'astronave. Il trio MTY concluse che tenere aperto un wormhole richiederebbe materia con densità d'energia negativa e una grande pressione negativa, superiore più in magnitudine che in densità. Tale materia potenziale è detta materia esotica.
Anche se l'esistenza della materia esotica è speculativa, si conosce un modo per produrre densità energetica negativa: l'effetto Casimir. Come fonte per il wormhole, il gruppo MTY si è rivolto all'energia del vuoto. Lo "spazio vuoto" nelle dimensioni più piccole risulta non vuoto, ma ribollente di fluttuazioni violente nella geometria dello spaziotempo. A questo livello della natura si pensa che wormholes ultra-piccoli si formino e spariscano continuamente. I tre fisici hanno suggerito che una civiltà abbastanza avanzata potrebbe espandere uno di questi piccolissimi wormholes a dimensioni macroscopiche fornendo energia...
Quindi il wormhole potrebbe essere stabilizzato usando l'effetto Casimir tramite due sfere cariche superconduttive posizionate nelle sue aperture o bocche. Infine, le bocche potrebbero essere portate in due regioni dello spazio lontane per ottenere un mezzo di comunicazione e viaggio ultraluminale.
Per esempio, una bocca posizionata su un'astronave potrebbe essere portata a molti anni luce di distanza. Dato che questo viaggio avverrebbe attraverso il normale spazio tempo, la sua velocità sarebbe inferiore a quella della luce, ma durante il viaggio e in seguito, sarebbe possibile la comunicazione e il trasporto istantaneo grazie al wormhole.
L'astronave verrebbe anche rifornita di carburante e provviste grazie ad esso. Inoltre, grazie alla dilatazione temporale relativistica, il viaggio non richiederebbe molto tempo, anche misurato da osservatori a Terra.
Cercando di ideare un ambiente più adeguato a ipotetici viaggiatori in un wormhole, Matt Visser della Washington University di St.Louis, ha pensato ad una configurazione in cui la regione nello spazio tempo della bocca di un wormhole è piatta (quindi libera da forze), ma strutturata da materia esotica.
Visser immagina una forma cubica, con connessioni piatte del wormhole sulle facce quadrate e stringhe cosmiche come lati. Ogni faccia cubica può essere connessa alla faccia di un'altra bocca cubica o le sei facce del cubo possono connettersi a sei diverse facce del cubo in sei luoghi separati.
Nel 2011, Panagiota Kanti (Università di Ioannina) e Burkhard Kleihaus (Universität Oldenburg), hanno mostrato come sia possibile costruire wormholes attraversabili usando materia esotica tramite una forma di teoria delle stringhe.
Dato che la nostra tecnologia non è ancora all'altezza della creazione di una metropolitana che sfrutta i wormholes, ci siamo chiesti se poteva già esistere.
Una possibilità è che razze avanzate, nella Galassia e oltre, abbiano già creato una rete di wormholes che potremmo imparare ad usare. Altra possibilità è che i wormholes si formino in modo naturale.
David Hochberg e Thomas Kephart della Vandebilt University hanno scoperto che, nei primi momenti dell'Universo, la stessa gravità può aver prodotto regioni di energia negativa in cui wormholes naturali e auto-stabilizzanti potrebbero essersi formati. Tali wormholes, creati nel Big Bang, potrebbero essere presenti e connettere varie distanze nello spazio.
Tradotto da Richard per www.altrogiornale.org
Lettura correlata:
Stephen Hawking: Come costruire una macchina del tempo
Anche se l'esistenza della materia esotica è speculativa, si conosce un modo per produrre densità energetica negativa: l'effetto Casimir. Come fonte per il wormhole, il gruppo MTY si è rivolto all'energia del vuoto. Lo "spazio vuoto" nelle dimensioni più piccole risulta non vuoto, ma ribollente di fluttuazioni violente nella geometria dello spaziotempo. A questo livello della natura si pensa che wormholes ultra-piccoli si formino e spariscano continuamente. I tre fisici hanno suggerito che una civiltà abbastanza avanzata potrebbe espandere uno di questi piccolissimi wormholes a dimensioni macroscopiche fornendo energia...
Quindi il wormhole potrebbe essere stabilizzato usando l'effetto Casimir tramite due sfere cariche superconduttive posizionate nelle sue aperture o bocche. Infine, le bocche potrebbero essere portate in due regioni dello spazio lontane per ottenere un mezzo di comunicazione e viaggio ultraluminale.
Per esempio, una bocca posizionata su un'astronave potrebbe essere portata a molti anni luce di distanza. Dato che questo viaggio avverrebbe attraverso il normale spazio tempo, la sua velocità sarebbe inferiore a quella della luce, ma durante il viaggio e in seguito, sarebbe possibile la comunicazione e il trasporto istantaneo grazie al wormhole.
L'astronave verrebbe anche rifornita di carburante e provviste grazie ad esso. Inoltre, grazie alla dilatazione temporale relativistica, il viaggio non richiederebbe molto tempo, anche misurato da osservatori a Terra.
Per esempio, se una veloce astronave che trasporta un wormhole, dovesse viaggiare fino a Vega a 25 anni luce di distanza, al 99,9999% della velocità della luce (con un fattore di dilatazione temporale di 100), gli orologi sul mezzo misurerebbero una durata del viaggio di 3 mesi.
Il wormhole dall'astronave alla Terra, lega direttamente lo spazio e il tempo tra le bocche, una sull'astronave e una sopra o vicino al pianeta, quindi come misurato anche dagli orologi a Terra, durerebbe solo tre mesi, tre mesi per stabilire un trasporto e una comunicazione istantanea tra noi e Vega.
Chiaramente lo schema MTY non è senza difficoltà tecniche, una delle quali è che le forze incredibilmente potenti necessarie per tenere aperto il wormhole, possono fare a pezzi qualsiasi cosa o chiunque cerchi di passarvi attraverso.
Cercando di ideare un ambiente più adeguato a ipotetici viaggiatori in un wormhole, Matt Visser della Washington University di St.Louis, ha pensato ad una configurazione in cui la regione nello spazio tempo della bocca di un wormhole è piatta (quindi libera da forze), ma strutturata da materia esotica.
Visser immagina una forma cubica, con connessioni piatte del wormhole sulle facce quadrate e stringhe cosmiche come lati. Ogni faccia cubica può essere connessa alla faccia di un'altra bocca cubica o le sei facce del cubo possono connettersi a sei diverse facce del cubo in sei luoghi separati.
Nel 2011, Panagiota Kanti (Università di Ioannina) e Burkhard Kleihaus (Universität Oldenburg), hanno mostrato come sia possibile costruire wormholes attraversabili usando materia esotica tramite una forma di teoria delle stringhe.
Dato che la nostra tecnologia non è ancora all'altezza della creazione di una metropolitana che sfrutta i wormholes, ci siamo chiesti se poteva già esistere.
Una possibilità è che razze avanzate, nella Galassia e oltre, abbiano già creato una rete di wormholes che potremmo imparare ad usare. Altra possibilità è che i wormholes si formino in modo naturale.
David Hochberg e Thomas Kephart della Vandebilt University hanno scoperto che, nei primi momenti dell'Universo, la stessa gravità può aver prodotto regioni di energia negativa in cui wormholes naturali e auto-stabilizzanti potrebbero essersi formati. Tali wormholes, creati nel Big Bang, potrebbero essere presenti e connettere varie distanze nello spazio.
Tradotto da Richard per www.altrogiornale.org
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