Назарияи кирмҳо ва фазо-вақт
Матои муаммои фазо-замонӣ муддати тӯлонӣ физикҳо, космологҳо ва мухлисони фантастикаи илмиро ба худ ҷалб кардааст. Дар байни сохторҳои зиёди назариявӣ, ки аз нисбияти умумӣ ва механикаи квантӣ бармеоянд, кирмсӯрохҳо ҳамчун як мафҳуми махсусан ҷолиб ва мураккаб фарқ мекунанд. Онҳо, ки гузаргоҳҳои фарзиявиро тавассути фазо-замонро ифода мекунанд, робитаеро байни нуқтаҳои гуногун дар коинот ваъда медиҳанд ва ҳатто метавонанд ҳамчун миёнбурҳои кайҳонӣ ё роҳҳо ба андозаҳои алтернативӣ амал кунанд. Дар ин таҳқиқоти 1000-калима, мо ба назарияи кирмсӯрохҳо, пайдоиши онҳо, паёмадҳои онҳо ва мавқеи онҳо дар баҳси илмии муосир назар хоҳем кард.
Эйнштейн ва Розен: Пайдоиши сӯрохиҳои кирм
Мафҳуми сӯрохиҳои кирм аз пояи назарияи умумии нисбии Алберт Эйнштейн пайдо шуд. Дар соли 1935, Эйнштейн бо ҳамкории ҳамкораш Натан Розен идеяи "пулҳо"-ро тавассути фазо-вақт муаррифӣ кард, ки баъдтар бо номи пулҳои Эйнштейн-Розен маъруф шуд. Дар формулаи аввалияи худ, ин пулҳо ҳамчун ҳалли муодилаҳои нисбии умумӣ хидмат мекарданд ва сохтори нақбмонандро тавсиф мекарданд, ки минтақаҳои гуногуни фазо-вақтро мепайвандад.
Ин сохторҳо аз нигоҳи назариявӣ метавонанд миёнбурҳоеро эҷод кунанд, ки нуқтаҳоро миллиардҳо соли рӯшноӣ аз ҳам дур мепайванданд ё ҳатто роҳҳоро байни коинотҳои гуногун таъмин мекунанд. Барои тасаввур кардани ин, фазо-замонро ҳамчун варақи дученака баррасӣ кунед. Агар шумо коғазро тавре печонед, ки ду нуқтаи дур ба ҳам расанд, сипас онро бо қалам сӯрох кунед, сӯрохие, ки ба вуҷуд омадааст, ҳамчун роҳи миёнбур амал мекунад. Ин қиёс моҳияти сӯрохи кирмро инъикос мекунад.
Шварцшильд ва роҳҳои ҳал
Барои фаҳмидани сӯрохиҳои кирм, бояд бо ҳалли мураккаби муодилаҳои майдони Эйнштейн мубориза бурд. Карл Шварцшилд, физики олмонӣ, аввалин шуда ҳалли дақиқи ин муодилаҳоро пайдо кард ва модели соддакардашудаи сӯрохи сиёҳро тавсиф кард. Ҳангоми васеъ кардани ҳалли Шварцшилд, махсусан тавассути сохторҳои назариявӣ, ки бо номи "тензорҳои метрикӣ" маъруфанд, ба моделҳое мерасад, ки имконияти сӯрохиҳои кирмро нишон медиҳанд.
Аммо, ин сӯрохиҳои кирм гузаргоҳҳои бе мушкил нестанд. Масалан, сӯрохии классикии Шварцшильд як сӯрохии ғайриқобили убури ...
Кирмҳои гузаранда ва моддаҳои экзотикӣ
Барои он ки сӯрохиҳои кирм ҳамчун пайвастшавӣ тавассути фазо-вақт қобили ҳаёт бошанд, онҳо бояд гузаранда бошанд. Ин бояд паси сар кардани якчанд монеаҳои муҳимро талаб кунад, ки яке аз онҳо масъалаи устуворӣ аст. Физики назариявӣ Кип Торн ва ҳамкоронаш дар охири асри 20 идеяи "сӯрохиҳои кирмҳои гузаранда"-ро пешниҳод карданд. Мувофиқи моделҳои онҳо, сӯрохиҳои кирмҳои гузаранда ба "материяи экзотикӣ" ниёз доранд - шакли назариявии материя бо зичии энергия ва фишори манфӣ, ки метавонад ба қувваҳои ҷозиба, ки дар акси ҳол боиси фурӯпошии сӯрохи кирм мешаванд, муқобилат кунад.
Ин материяи экзотикӣ ҳанӯз кашф ё исбот нашудааст, ки вуҷуд дорад; он бояд дорои хосиятҳои муқобили материяи шинос бошад, ба монанди дафъ кардан, на ҷалб кардан. Агар чунин материяро истифода бурдан мумкин бошад, он метавонад "гулӯи" сӯрохи кирмро кушода нигоҳ дорад ва имкони гузариши бехатарро фароҳам оварад. Аммо, ин дар доираи тахминҳо ва физикаи назариявӣ боқӣ мемонад.
Кирмҳо, механикаи квантӣ ва голография
Пайвастагии сӯрохиҳои кирм ва механикаи квантӣ як қабати боз ҳам ҷолибтари мураккабиро ба вуҷуд меорад. Таҳаввулоти назариявӣ робитаҳои амиқеро байни печидагии квантӣ - падидае, ки дар он ҳолатҳои зарраҳо дар масофаҳои дур бо ҳам алоқаманд боқӣ мемонанд - ва сӯрохиҳои кирм нишон медиҳанд. Фарзияи ER=EPR, ки физикҳо Хуан Малдасена ва Леонард Сусскинд дар соли 2013 пешниҳод кардаанд, изҳор медорад, ки пулҳои Эйнштейн-Розен (ER) ба печидагии квантӣ (ҷуфтҳои EPR) баробаранд. Ин муттаҳидшавии ҷасур нишон медиҳад, ки зарраҳои печидаги метавонанд тавассути сӯрохиҳои хурди миқёси квантӣ пайваст шаванд.
Ғайр аз ин, принсипи голографӣ, ки аз назарияи сатрҳо пайдо шудааст, чаҳорчӯбаи умедбахши дигареро пешниҳод мекунад. Он нишон медиҳад, ки тамоми маълумоти дар ҳаҷми фазо мавҷудбуда метавонад дар сарҳади он фазо ифода карда шавад. Баъзе муҳаққиқон бар он ақидаанд, ки агар мо ин принсипро пурра дарк кунем, он метавонад механизмҳоро барои эҷод ё устувор кардани сӯрохиҳои кирмҳои макроскопӣ боз кунад, ки метавонад дарки моро дар бораи фазо-вақт инқилоб кунад.
Барномаҳои эҳтимолӣ ва мулоҳизаҳои ахлоқӣ
Бо вуҷуди хусусияти тахминии худ, сӯрохиҳои кирмӣ тасаввуротро дар бораи татбиқи эҳтимолии худ ҷалб кардаанд. Агар онҳо истифода шаванд, онҳо метавонанд омӯзиши кайҳониро тавассути имкон додани сафарҳои тезтар аз рӯшноӣ инқилоб кунанд ва сафарҳои байниситораӣ ва эҳтимолан байнигалактикиро дар доираи замони инсон имконпазир гардонанд. Ин на танҳо равиши моро ба омӯзиши кайҳони дур тағйир медиҳад, балки инчунин метавонад тамос бо тамаддунҳои берун аз заминиро, агар онҳо вуҷуд дошта бошанд, осон кунад.
Ғайр аз ин, сӯрохиҳои кирм метавонанд пайванди замониро пешниҳод кунанд ва нуқтаҳои гуногуни замонро ба ҳам пайванд диҳанд. Чунин маъноҳои сафари вақт саволҳои амиқи ахлоқӣ, фалсафӣ ва амалиро ба миён меоранд. Имконияти тағйир додани рӯйдодҳои гузашта ё оқибатҳои муошират бо худи замонии инсон метавонад ба парадоксҳо ва оқибатҳои номатлуб оварда расонад, ки фаҳмиши моро дар бораи сабабият ва иродаи озод ба чолиш мекашад.
Мушкилот ва ояндаи таҳқиқоти кирмҳо
Бо вуҷуди пешрафтҳои назариявӣ, эҷод ё ошкор кардани сӯрохи кирм дар шароити лабораторӣ ё астрономӣ аз имконоти кунунии технологии мо хеле берун аст. Талаботи энергия барои эҷоди сӯрохи кирми макроскопӣ, инчунин зарурати моддаҳои экзотикӣ, астрономӣ мебошанд. Ғайр аз ин, ҳатто агар мо ин монеаҳоро паси сар кунем ҳам, нигоҳ доштани сӯрохи кирми устувор мушкилоти бузургеро ба бор меорад.
Таҳқиқоти муосир ба омӯзиши моделҳои математикӣ ва назарияҳои физикие, ки мавҷудияти сӯрохиҳои кирмро асоснок мекунанд, идома медиҳанд. Пешрафтҳо дар ҳисоббарории квантӣ, физикаи зарраҳо ва космология метавонанд дар ниҳоят фаҳмиши заруриро барои муайян кардани он, ки оё сӯрохиҳои кирмии гузаранда метавонанд вуҷуд дошта бошанд ва оё мо метавонем онҳоро ошкор ё эҷод кунем, фароҳам оваранд.
Дар ҷамъбаст
Назарияи сӯрохиҳои кирм ва фазо-вақт дар чорроҳаи баъзе аз асрори амиқтарини физика қарор дорад. Онҳо "чӣ мешавад, агар"-ро ифода мекунанд, ки фаҳмиши моро дар бораи сохтори коинот васеъ мекунанд ва фаҳмиши моро дар бораи фазо, вақт ва материя ба чолиш мекашанд. Дар ҳоле ки онҳо сохторҳои назариявӣ боқӣ мемонанд, ҷустуҷӯи дарки сӯрохиҳои кирм марзҳои илмро пеш мебарад ва кунҷковии инсонро ба ҳадди ниҳоӣ мерасонад. Новобаста аз он ки мо ягон бор сӯрохии кирмиро пайдо мекунем ё эҷод мекунем, сафари омӯзиши ин нақбҳои кайҳонӣ дониш ва тахайюлоти моро ғанӣ мегардонад.
