Todo mundo quer um buraco de minhoca. Quero dizer, quem quer se preocupar em percorrer as rotas longas e lentas por todo o universo, levando dezenas de milhares de anos apenas para alcançar mais uma estrela chata? Não quando você pode aparecer na abertura mais próxima do buraco de minhoca, dar um pequeno passeio e acabar em algum canto exótico do universo.
Porém, há uma pequena dificuldade técnica: Buracos de Minhoca, que são curvas no espaço-tempo tão extremas que se forma um túnel de atalho, são catastroficamente instáveis. Assim que você envia um único fóton pelo buraco, ele cai mais rápido que a velocidade da luz.
Mas um artigo recente, publicado na revista de pré-impressão arXiv em 29 de julho, encontrou uma maneira de construir um buraco de minhoca quase constante, que entra em colapso, mas é lento o suficiente para enviar mensagens - e potencialmente até coisas - para baixo antes que se desmanche. . Tudo que você precisa é de alguns buracos negros e algumas cordas cósmicas infinitamente longas.
Mole-mole.
O problema do buraco de minhoca
Em princípio, a construção de um buraco de minhoca é bastante direta. Segundo a Teoria da Relatividade Geral de Einstein, massa e energia distorcem o tecido do espaço-tempo. E uma certa configuração especial de matéria e energia permite a formação de um túnel, um atalho entre duas partes distantes do universo.
Infelizmente, mesmo no papel, esses buracos de minhoca são fantasticamente instáveis. Mesmo um único fóton passando pelo buraco de minhoca desencadeia uma cascata catastrófica que rasga o buraco de minhoca. No entanto, uma dose saudável de massa negativa - sim, isso é matéria, mas com um peso oposto - pode neutralizar os efeitos desestabilizadores da matéria regular que tenta atravessar o buraco de minhoca, tornando-a atravessável.
OK, matéria com massa negativa não existe, então precisamos de um novo plano.
Vamos começar com o próprio buraco de minhoca. Precisamos de uma entrada e uma saída. Teoricamente, é possível conectar um buraco negro (uma região do espaço onde nada pode escapar) a um buraco branco (uma região teórica do espaço onde nada pode entrar). Quando essas duas criaturas estranhas se juntam, elas formam uma coisa totalmente nova: um buraco de minhoca. Assim, você pode pular para um dos lados deste túnel e, em vez de ser esmagado no esquecimento, simplesmente sai inofensivamente para o outro lado.
Ah, mas buracos brancos também não existem. Cara, isso está ficando complicado.
Carregue-o
Como os buracos brancos não existem, precisamos de um novo plano. Felizmente, algumas matemáticas inteligentes revelam uma resposta possível: um buraco negro carregado. Os buracos negros podem carregar uma carga elétrica (não é comum por causa da forma como eles são formados naturalmente, mas usaremos o que pudermos). O interior de um buraco negro carregado é um lugar estranho, com a singularidade normal de um buraco negro esticada e distorcida, permitindo que ele forme uma ponte para outro buraco negro com carga oposta.
Voila: um buraco de minhoca, usando apenas coisas que podem realmente existir.
Mas esse buraco de minhoca via buracos negros carregados tem dois problemas. Um, ainda é instável e, se algo ou alguém realmente tentar usá-lo, desmorona. A outra é que os dois buracos negros carregados de maneira oposta serão atraídos um ao outro - através de forças gravitacionais e elétricas - e se eles caírem juntos, você terá um único buraco negro, grande, com carga neutra e totalmente inútil.
Coloque um arco cósmico nele
Portanto, para que tudo funcione, precisamos garantir que os dois buracos negros carregados fiquem em segurança longe um do outro e que o túnel do buraco de minhoca possa se manter aberto. Uma solução potencial: cordas cósmicas.
Cordas cósmicas são defeitos teóricos, semelhantes às rachaduras que se formam quando o gelo congela, no tecido do espaço-tempo. Essas sobras cósmicas se formaram nos primeiros e inebriantes dias das primeiras frações de segundo após o Big Bang. São objetos verdadeiramente exóticos, não mais largos que um próton, mas com uma única polegada de comprimento superando o Monte Everest. Você nunca quer encontrar um você mesmo, pois eles o cortariam ao meio como um sabre de luz cósmico, mas você não precisa se preocupar muito, pois nem temos certeza de que eles existem, e nunca vimos um lá fora. o universo.
Ainda assim, não há razão para que eles não possam existir, então eles são um jogo justo.
Eles têm outra propriedade muito útil quando se trata de buracos de minhoca: tensão enorme. Em outras palavras, eles realmente não gostam de ser empurrados. Se você rosquear o buraco de minhoca com uma corda cósmica, e permitir que a corda passe pelas bordas externas dos buracos negros e se estenda de uma das extremidades até o infinito, a tensão na corda impede que os buracos negros carregados sejam atraídos um ao outro, segurando as duas extremidades do buraco de minhoca longe um do outro. Essencialmente, as extremidades distantes da corda cósmica agem como duas equipes opostas do cabo de guerra, impedindo os buracos negros.
Acalmando os tremores
Uma corda cósmica resolve um dos problemas (mantendo as extremidades abertas), mas não impede que o próprio buraco de minhoca entre em colapso se você realmente a usar. Então, vamos lançar outra corda cósmica, também enfiando o buraco de minhoca, mas também passando pelo espaço normal entre os dois buracos negros.
Quando as cordas cósmicas são fechadas em um loop, elas se mexem - muito. Essas vibrações agitam o próprio tecido do espaço-tempo ao seu redor e, quando ajustadas corretamente, as vibrações podem fazer com que a energia do espaço em suas proximidades fique negativa, agindo efetivamente como massa negativa dentro do buraco de minhoca, potencialmente estabilizando-a.
Parece um pouco complexo, mas no artigo recente, uma equipe de físicos teóricos deu instruções passo a passo para a construção de um buraco de minhoca. Não é uma solução perfeita: eventualmente as vibrações inerentes às cordas cósmicas - as mesmas que podem manter o buraco de minhoca aberto - puxam energia e, portanto, massa, para longe da corda, tornando-a cada vez menor. Essencialmente, com o tempo, as cordas cósmicas se esquecem do esquecimento, com o colapso completo do buraco de minhoca não muito atrás. Mas o buraco de minhoca reunido pode permanecer estável por tempo suficiente para permitir que mensagens ou até objetos viajem pelo túnel e na verdade não morram, o que é bom.
Mas primeiro precisamos encontrar algumas cordas cósmicas.
Paul M. Sutter é um astrofísico da Universidade Estadual de Ohioanfitrião de Pergunte a um astronauta e Rádio Espaciale autor de Seu lugar no universo.
