Maskhål eller tunnlar i tyget i rymdtiden är oerhört instabila. Så snart minst ett foton träffar dem stängs maskhålet direkt. Ny forskning tyder på att hemligheten till ett stabilt maskhål är i sin form.
Ormhål, om de finns, tillåter oss att resa från punkt A till någon extremt avlägsen punkt B utan att oroa oss för restiden. Övergången skulle vara oerhört snabb. En riktig fuskkod för universum. Ser du en stjärna miljoner ljusår bort? Du kan nå det på bara några minuter om du hade ett maskhål som leder till det. Det är inte förvånande att detta är ett mycket populärt science fiction-ämne.
Men maskhål är inte bara ett tecken på vår fantasi, skapade för att skära ut alla tråkiga scener av interstellar resor (och detta är århundraden och årtusenden). Vi lärde oss dem tack vare Einsteins allmänna relativitetsteori: materia och energi böjer och deformerar rymdtidens tyg, vars krökning berättar materien hur man rör sig.
Så när det gäller maskhål måste du bara fråga dig själv: är det möjligt att varpa rymdtid på ett sådant sätt att det överlappar sig själv och bildar en tunnel mellan två avlägsna punkter? Svaret gavs på 1970-talet - ja. Maskhål är mycket möjliga och inte förbjudna av allmän relativitet.
Men maskhål är mycket instabila eftersom de i huvudsak består av två svarta hål som berör varandra och bildar en tunnel. Det vill säga, vi talar om punkter med oändlig täthet, omgiven av områden som kallas händelseshorisonen - ensidiga barriärer med rymden. Om du korsar ett svart håls händelseshorisont kommer du aldrig att gå tillbaka.
För att lösa detta problem måste ingången till maskhålen vara utanför händelseshorisonten. På så sätt kan du korsa maskhålen utan att träffa barriären. Men så fort du kommer in i maskhålen som ligger mellan de enorma massorna, kommer allvarligheten av din närvaro att förvränga maskhåltunneln och kollapsa den. När den är stängd lämnar tunnelen två ensamma svarta hål, separerade av ett utrymme där resterna av din kropp kommer att hänga.
Men det visar sig att det finns ett sätt att placera ingången till maskhålet längre från händels horisonten och göra tunneln tillräckligt stabil för att du ska kunna komma igenom den. Detta kräver ett material med negativ massa. Detta är en vanlig massa, men med ett minustecken. Och om tillräckligt med negativ massa samlades på ett ställe, kunde den användas för att hålla maskhålen öppen.
Så vitt vi vet finns det inget ämne med negativ massa. Hur som helst, det finns inga bevis för att det är det. Dessutom skulle det kränka många lagar i universum, till exempel tröghet och bevarande av fart. Om du till exempel sparkade en boll med negativ massa, skulle den flyga bakåt. Om du placerar ett negativt massobjekt bredvid ett positivt massobjekt kommer de inte att drabbas. Tvärtom, objekt kommer att avvisa varandra och accelererar direkt.
Kampanjvideo:
Eftersom negativ massa tycks vara en myt kan det antas att maskhål knappt finns i universum.
Men idén om maskhål drar på matematiken för den allmänna relativiteten - vår nuvarande förståelse för hur gravitation fungerar. Mer exakt, vår nuvarande, ofullständiga förståelse av hur gravitation fungerar.
Vi vet att allmän relativitet inte beskriver alla gravitationsinteraktioner i universum. Det ger efter för stark tyngdkraft med små kroppar. Till exempel framför tarmarna av svarta hål. För att lösa detta problem måste vi vända oss till kvanteteorin om tyngdkraften, som skulle kombinera vår förståelse av världen av subatomära partiklar med vår bredare förståelse av tyngdkraften. Men varje gång forskare försöker göra det ihop, sönderdelas allt bara i damm.
Men vi har några ledtrådar om hur kvanttyngd kan fungera och vi kan förstå ormhål. Det är möjligt att en ny och förbättrad tyngdförståelse visar att vi inte behöver materia med negativ massa alls, och att stabila, korsbara maskhål är verkliga.
Ett par teoretiker från universitetet i Teheran i Iran har publicerat en ny studie av maskhål. De använde vissa tekniker som gjorde det möjligt för dem att förstå hur kvantmekanik kan förändra den stora storbilden av relativitet. Forskare har funnit att traverserbara maskhål kan existera utan ett ämne med negativ massa, men bara om ingången inte representerar en ideal sfär utan är något långsträckt.
Resultaten är intressanta, men det finns en fångst. Dessa hypotetiska genomfarliga maskhål är små. Väldigt liten. Ormhålen kommer att vara bara 30% längre än Planck-längden - 1,6x10 (med en effekt på −35) meter. Resenären ska ha samma storlek. Ja, dessutom måste denna mikroskopiska resenär flyga med nästan ljusets hastighet.
Trots problemen som dyker upp öppnar studien en liten klyft, så att säga, med tanke på förekomsten av maskhål, som kan utökas med ytterligare forskning.