Một con sâu là gì?

Wormholes quen thuộc với mọi người như các thiết bị cốt truyện hơn là các hiện tượng vật lý. Theo truyền thống, họ có thể giới thiệu với thế giới nhân vật chính vào thời điểm cơ hội vô lý và được đặc trưng bởi một khả năng tuyệt vời để tạo ra các nhân vật mà họ cần. Trên màn hình, kết cấu không thời gian uốn cong về độ phân giải. Trong thực tế, ít như vậy.

Hố giun thật là một lời giải thích được lý thuyết hóa cho sự chuyển động của vật chất có tiềm năng thực sự để có thể di chuyển giữa các vì sao - mặc dù theo một cách rất phức tạp, không thể thực hiện được.

Wormholes về cơ bản là một tính năng không thời gian kết nối hai điểm riêng biệt. Những điểm đó có thể cách xa nhau hoặc chỉ cách nhau vài bước chân; chúng có thể tồn tại trong các vũ trụ khác nhau, hoặc thậm chí ở những thời điểm khác nhau. Bất kể, một lỗ sâu đục kết nối chúng. Hãy nghĩ về nó như một đường hầm về cơ bản chạy giữa hai nơi và rút ngắn khoảng cách vật lý cần thiết để di chuyển giữa chúng - có thể là khoảng cách vật lý hoặc thời gian.

Trong lý thuyết thuyết tương đối rộng của Einstein, một lỗ giun thông thường thực sự khác biệt với lỗ giun ngang. Loại thứ hai chỉ có thể tồn tại nếu một loại vật chất kỳ lạ sở hữu mật độ năng lượng âm có thể ổn định cấu trúc và giữ cho nó không bị sụp đổ. Theo nhà vật lý thiên văn Kip Thorne, số bảy trong bảng xếp hạng sức mạnh thiên văn học của chúng ta, một lỗ sâu đục ổn định có thể sẽ tự giữ lại với nhau thông qua lớp vỏ làm từ vật chất tối - thứ chưa từng được tìm thấy nhưng được các nhà khoa học giả định chiếm tới 84,5% tổng vật chất của vũ trụ.

Vậy tại sao chính xác bất kỳ điều này (không có ý định chơi chữ) vấn đề ?

Gần như tất cả các công việc đi vào thám hiểm không gian ngày nay đều tập trung vào mục tiêu lớn hơn là tìm kiếm các hành tinh và vệ tinh khác trong thiên hà này hoặc kế tiếp có thể ở được. Và cách duy nhất để tìm hiểu là thực sự gửi robot hoặc thậm chí con người qua và điều tra. Thật không may, du lịch giữa các vì sao là vô cùng khó khăn. Chúng tôi không thể đưa con người ra ngoài hệ mặt trời. Địa ngục, chúng ta thậm chí có thể đưa phi hành gia lên sao Hỏa. Và chúng tôi chỉ gửi một tàu thăm dò vào không gian giữa các vì sao: Voyager 1. Phải mất 35 năm để đến đó.

Nếu chúng ta muốn khám phá các phần khác của vũ trụ, chúng ta cần phát triển các công nghệ đẩy tàu vũ trụ tốt hơn hoặc tìm lối tắt. Có lẽ có một vài công nghệ đẩy có thể hoạt động, nhưng nó hoàn toàn không rõ họ sẽ mất bao lâu để phát triển. Và như với bất kỳ công nghệ mạnh mẽ nào, chúng tôi sẽ cần một lượng lớn tài nguyên để vận hành những thứ đó - và ai biết liệu những vật liệu đó có còn tồn tại trong tương lai hay không.

Vì vậy, chúng tôi phải chuyển sang các phím tắt. Cặn bã như Liên sao là, nó vẫn minh họa làm thế nào một lỗ sâu đục có thể cung cấp lối đi an toàn đến các thế giới khác cách xa Trái đất vài năm. Không có câu hỏi nào mà bộ phim đưa ra tự do, cắt bỏ hoạt động kỳ lạ, có khả năng bạo lực có thể bổ sung cho một sự lột xác theo nghĩa đen trong không thời gian. Tuy nhiên, nếu một lỗ sâu đục có thể đưa chúng ta đến những nơi vượt xa hệ thống sao của chính chúng ta, thì điều đó có thể làm nên điều kỳ diệu trong việc giúp con người vượt qua nhu cầu phát triển công nghệ điên rồ để có thể di chuyển tốc độ ánh sáng. Trên thực tế, tốc độ Warp có thể chỉ đơn giản là một phương pháp tạo ra một lỗ sâu đục thu nhỏ và vận chuyển một tàu vũ trụ xuyên qua nó sang phía bên kia của vũ trụ.

Ngoài ra còn có các loại du lịch khác mà một lỗ sâu đục có thể thực hiện được. Một là du hành thời gian. (Ở đây, nơi bạn bỏ qua Liên sao và nghĩ về Star Trek.) Ý tưởng là một đầu của lỗ giun có thể được tăng tốc lên tốc độ cao hơn đầu kia, tạo ra sự giãn nở thời gian tương đối tính trong đó thời gian di chuyển chậm hơn ở đầu tăng tốc so với đầu bình thường. Do đó, một đối tượng đi vào kết thúc được tăng tốc sẽ thoát khỏi kết thúc bình thường tại thời điểm trước khi vào mục đó (tức là quay ngược thời gian). Vật lý phức tạp và nhiều sắc thái hơn thế, nhưng bạn có điểm - một lỗ sâu đục thực sự có thể khiến việc du hành ngược thời gian trở lại. Không có loại công nghệ ổ đĩa dọc nào có thể làm được cái đó khả thi.

Các tính năng tiềm năng khác của một lỗ sâu đục phải đi với các vũ trụ khác nhau. Nhiều nhà vật lý và vũ trụ học đồng ý rằng chúng ta chỉ sống trong một trong nhiều vũ trụ có thể. Vẫn chưa có bằng chứng nào về điều này, nhưng một lý thuyết liên quan đến lỗ sâu đục cho thấy những đường hầm không thời gian này có thể được sử dụng để kết nối các vũ trụ khác nhau. Trên thực tế, ý tưởng này lập luận rằng một hạt sử dụng lỗ giun để du hành ngược thời gian không thực sự đi ngược thời gian: Nó chỉ đơn giản là đi đến một vũ trụ song song.

Trước khi chúng ta có thể theo đuổi những khả năng này, chúng ta cần thực hiện hai điều: Tìm một lỗ sâu và tìm ra cách giữ cho nó mở. Khi chúng ta làm điều đó, khoa học viễn tưởng về quá khứ có thể nhạt so với các lựa chọn của hiện tại.