madonreikäteorian mukaan teoreettinen kulku aika-avaruuden läpi voisi luoda oikoteitä pitkille matkoille maailmankaikkeuden halki. Madonreikiä ennustaa yleinen suhteellisuusteoria. Mutta ole varovainen: madonreiät tuovat mukanaan äkillisen romahduksen, suuren säteilyn ja vaarallisen kontaktin eksoottiseen aineeseen.

Madonreikäteoria

Madonreikät teoretisoitiin ensimmäisen kerran vuonna 1916, joskaan niitä ei tuolloin kutsuttu sillä nimellä. Tarkastellessaan toisen fyysikon ratkaisua Albert Einsteinin yleisen suhteellisuusteorian yhtälöihin itävaltalainen fyysikko Ludwig Flamm tajusi toisen ratkaisun olevan mahdollinen. Hän kuvaili ”valkoista aukkoa”, mustan aukon teoreettista ajankääntöä. Sekä mustien että valkoisten aukkojen sisäänkäynnit voitiin yhdistää aika-avaruuskanavalla.

vuonna 1935 Einstein ja fyysikko Nathan Rosen kehittivät ajatusta yleisen suhteellisuusteorian avulla esittäen ”siltojen” olemassaolon aika-avaruuden läpi. Nämä sillat yhdistävät kaksi aika-avaruuden eri pistettä, luoden teoriassa oikotien, joka voisi vähentää matka-aikaa ja etäisyyttä. Oikoteitä alettiin kutsua Einstein-Rosen-silloiksi eli madonrei ’ iksi.

”koko juttu on tässä vaiheessa hyvin hypoteettinen”, Oregonin yliopiston teoreettisen fysiikan professori Stephen Hsu kertoi sisarsivusto Livesciencelle. ”Kukaan ei usko meidän löytävän madonreikää lähiaikoina.”

madonrei ’ issä on kaksi suuta, joita yhdistää kurkku. Suut olisivat todennäköisesti pallomaisia. Kurkku saattaa olla suoralla venyvä, mutta se voi myös tuulettaa ja kulkea pidemmän reitin kuin tavanomaisempi reitti vaatisi.

Einsteinin yleinen suhteellisuusteoria ennustaa matemaattisesti madonreikien olemassaolon, mutta niitä ei ole toistaiseksi löydetty. Negatiivisen massan madonreikä voidaan havaita sen perusteella, miten sen painovoima vaikuttaa ohikulkevaan valoon.

eräät yleisen suhteellisuusteorian ratkaisut mahdollistavat madonreikien olemassaolon, jossa jokaisen suu on musta aukko. Luonnossa esiintyvä musta aukko, joka muodostuu kuolevan tähden romahtaessa, ei kuitenkaan yksinään luo madonreikää.

madonreiän läpi

Tieteiskirjallisuus on täynnä tarinoita madonreikien läpi matkaamisesta. Mutta todellisuus tällainen matka on monimutkaisempi, eikä vain siksi, että emme ole vielä paikalla.

ensimmäinen ongelma on koko. Alkukantaisten madonreikien ennustetaan olevan mikroskooppisella tasolla, noin 10-33 senttimetriä. Maailmankaikkeuden laajetessa on kuitenkin mahdollista, että osa on venynyt suurempiin kokoihin.

toinen ongelma tulee vakaudesta. Ennustetut Einstein-Rosen-madonreiät olisivat hyödyttömiä matkustamiseen, koska ne romahtavat nopeasti.

”tarvittaisiin jotain hyvin eksoottista ainetta madonreiän vakauttamiseksi”, Hsu sanoi, ”eikä ole selvää, onko sellaista ainetta olemassa maailmankaikkeudessa.”

mutta uudemmissa tutkimuksissa havaittiin, että ”eksoottista” ainetta sisältävä madonreikä saattoi pysyä avoimena ja muuttumattomana pidempiäkin aikoja.

Eksoottinen aine, jota ei tule sekoittaa pimeään aineeseen tai antiaineeseen, sisältää negatiivisen energiatiheyden ja suuren alipaineen. Tällainen aine on nähty vain tiettyjen tyhjiötilojen käyttäytymisessä osana kvanttikenttäteoriaa.

Jos madonreiässä oli riittävästi eksoottista ainetta, oli se sitten luonnossa esiintyvää tai keinotekoisesti lisättyä, sitä voitaisiin teoriassa käyttää keinona lähettää tietoa tai matkaajia avaruuden läpi. Valitettavasti ihmisten matkat avaruustunneleiden läpi voivat olla haastavia.

”valamiehistö ei ole mukana, joten emme vain tiedä”, fyysikko Kip Thorne, yksi maailman johtavista suhteellisuusteorian, mustien aukkojen ja madonreikien asiantuntijoista, kertoi Space.com. ”Mutta on olemassa hyvin vahvoja viitteitä siitä, että madonreiät, joiden läpi ihminen voi kulkea, ovat kiellettyjä fysiikan lakien mukaan. Se on surullista ja valitettavaa, mutta siihen suuntaan asiat osoittavat.”

madonreiät voivat paitsi yhdistää kaksi erillistä aluetta maailmankaikkeuden sisällä, ne voivat myös yhdistää kaksi eri universumia. Samoin jotkut tiedemiehet ovat arvelleet, että jos madonreiän yhtä suuta liikutetaan tietyllä tavalla, se voi mahdollistaa aikamatkustuksen.

”voit mennä tulevaisuuteen tai menneisyyteen käyttämällä läpäistäviä madonreikiä”, astrofyysikko Eric Davis kertoi Livesciencelle. Helppoa se ei kuitenkaan ole: ”madonreiän muuttaminen aikakoneeksi vaatisi Herkuleen yritystä. Se on tarpeeksi kova madonreikään.”

Brittiläinen kosmologi Stephen Hawking on kuitenkin väittänyt, ettei tällainen käyttö ole mahdollista.

”madonreikä ei oikeastaan ole keino palata ajassa taaksepäin, se on oikotie, niin että jokin kaukana ollut on paljon lähempänä”, Nasan Eric Christian kirjoitti.

vaikka eksoottisen aineen lisääminen madonreikään saattaisi vakauttaa sen niin, että ihmismatkustajat voisivat kulkea sen läpi turvallisesti, on silti mahdollista, että ”tavallisen” aineen lisääminen riittäisi horjuttamaan portaalia.

nykypäivän teknologia ei riitä madonreikien suurentamiseen tai vakauttamiseen, vaikka niitä löytyisikin. Tutkijat kuitenkin jatkavat käsitteen tutkimista avaruusmatkailun menetelmänä siinä toivossa, että teknologia pystyy lopulta hyödyntämään niitä.

”tarvitsisitte super-super-kehittynyttä teknologiaa”, Hsu sanoi. ”Ihmiset eivät tee tätä lähitulevaisuudessa.”