Amikor a sci-fi filmekben vagy könyvekben hirtelen egy másik galaxisban találjuk magunkat, sokszor a „féreglyuk” kifejezéssel találkozunk. De mi is ez valójában? Csak a képzelet szüleménye, vagy a tudománynak is van köze hozzá?
Az ötlet születése
A féreglyuk fogalmát az általános relativitáselmélet szülte. Albert Einstein és Nathan Rosen fizikusok 1935-ben írták le az úgynevezett Einstein–Rosen-hidat – egy olyan matematikai megoldást, ami két, egymástól távoli pontot a téridőben közvetlenül összeköt. Innen ered a féreglyuk gondolata.
A név nagyon szemléletes: ha elképzelünk egy almát, amin egy féreg átrágja magát az egyik oldalról a másikra, akkor sokkal rövidebb utat tett meg, mint ha a felszínen kellett volna körbehaladnia. Hasonlóan, a féreglyuk is „áthidalhatná” a világegyetem távolságait.
Hogyan kell elképzelni?
A téridőt gyakran szokták egy gumilepedőhöz hasonlítani, amin a bolygók és csillagok mélyedéseket hoznak létre. Ha ezen a lepedőn két pont messze van egymástól, a hagyományos út hosszú. De ha a lepedőt meghajtjuk, összeérhet a két pont – a féreglyuk pedig olyan, mintha egy alagút nyílna közöttük.
Másképpen fogalmazva: a féreglyuk rövidítést kínálna a téridőben. Egyik bejáratán belépve egy pillanat alatt a másikon bukkanhatnánk elő, akár milliárd fényévre onnan.
Mit gondol ma a tudomány?
A modern fizika szerint a féreglyukak matematikailag lehetségesek, de hogy a valóságban is léteznek-e, azt nem tudjuk. Van néhány fontos probléma:
- Instabilitás: ha egy féreglyuk létezne is, valószínűleg azonnal összeomlana. Ahhoz, hogy nyitva maradjon, különleges „negatív energiájú” anyagra lenne szükség, aminek létezése nem bizonyított.
- Utazhatóság: egyes elméletek szerint a féreglyukak olyan rövidek és parányiak lehetnek, hogy semmilyen űrhajó nem férne át rajtuk.
- Megfigyelés: eddig semmilyen közvetlen bizonyítékot nem találtak a létezésükre.
Mindezek ellenére a féreglyukak gondolata inspirálja a kutatókat. Olyan fizikai kérdésekhez kapcsolódik, mint a kvantummechanika és a relativitáselmélet összeegyeztetése – vagyis az univerzum legmélyebb titkaihoz.
A sci-fi alkotások szívesen nyúlnak a féreglyukakhoz, mert egyszerű megoldást kínálnak a „hogyan jussunk el gyorsan egy másik csillagrendszerbe?” problémára. A Csillagkapu sorozat, a Csillagok között (Interstellar) című film vagy akár a Marvel-univerzum is bőven használja ezt az ötletet.
A féreglyukak jelenleg inkább elméleti játékok a fizika határán, mintsem bizonyított valóság. Mégis, a képzeletünkben betöltött szerepük óriási: azt a vágyunkat testesítik meg, hogy legyőzzük a távolságot és bepillanthassunk az univerzum legtávolabbi zugaiba.
És mi újság a fekete lyukakkal? Az lenne a bejárat?
A féreglyukak és a fekete lyukak között van kapcsolat – legalábbis elméletben.
Fekete lyukak és a téridő
A fekete lyuk az a hely az univerzumban, ahol az anyag olyan sűrűséggel van összenyomva, hogy a gravitáció mindent magához húz, még a fényt sem engedi ki. Az általános relativitáselmélet szerint a fekete lyuk a téridő olyan extrém „görbülete”, amelyből nincs visszaút.
Einstein–Rosen-híd
Amikor Einstein és Rosen 1935-ben levezették a féreglyuk matematikai lehetőségét, azt két fekete lyuk összekapcsolásaként írták le. Elméletileg tehát egy fekete lyuk „bejárata” egy másik fekete lyuk „kijáratával” állhatna összeköttetésben – maga a híd lenne a féreglyuk.
Mi a gond?
- Összeomlás: ha egy ilyen kapcsolat létrejönne is, rendkívül instabil lenne. Egy pillanat alatt bezárulna, mielőtt bármi átjuthatna rajta.
- Egyirányúság: a klasszikus Einstein–Rosen-híd inkább olyan lenne, mint egy zsákutca: ami beleesik a fekete lyukba, az nem jön ki a másik oldalon.
- Anyag és energia: a stabil, átjárható féreglyukhoz „exotikus anyagra” lenne szükség, ami negatív energiával tartaná nyitva a járatot – ilyet viszont eddig nem sikerült kimutatni.
Hol tart ma a tudomány?
A fekete lyukak létezését már többszörösen bizonyították (például a Sagittarius A* megfigyelésével a Tejútrendszer közepén, vagy a 2019-es első fekete lyuk fotóval). A féreglyukak viszont továbbra is csak elméleti lehetőségként élnek a fizikusok gondolkodásában.
Összefoglalva: a féreglyuk-ötlet közvetlenül a fekete lyukak elméletéből született, de a kettő nem ugyanaz. A fekete lyuk valóságos és megfigyelhető, a féreglyuk viszont egyelőre a matematika és a fantázia határán létezik.
Ki tudja – lehet, hogy a jövő fizikája egyszer valóban felfedezi, hogyan lehetne áthaladni egy kozmikus alagúton. Addig viszont marad az izgalmas kérdés: ha lenne egy féreglyuk a közelünkben, átlépnénk rajta?
Ha észrevételed, gondolatod vagy saját élményed is van a leírtakkal kapcsolatban örömmel veszem, ha megtisztelsz egy üzenettel, ezt ide kattintva tudod megtenni.
Ha nem akarsz lemaradni a jövőben megjelenő tartalmakról, iratkozz fel az új bejegyzésekről szóló hírlevélre
