ให้ความรู้เกี่ยวกับยานอวกาศ

รูหนอนมีบทบาทสำคัญในภาพยนตร์นิยายวิทยาศาสตร์หลายเรื่อง โดยมักเป็นทางลัดระหว่างจุดที่ห่างไกลสองจุดในอวกาศ อย่างไรก็ตาม ในทางฟิสิกส์ อุโมงค์เหล่านี้ในกาลอวกาศยังคงเป็นเรื่องสมมุติเท่านั้น ทีมงานนานาชาติที่นำโดย Dr. Jose Luis Blázquez-Salcedo จาก University of Oldenburg ได้นำเสนอแบบจำลองทางทฤษฎีใหม่ในวารสารวิทยาศาสตร์Physical Review Lettersซึ่งทำให้รูหนอนขนาดเล็กดูเหมือนเป็นเรื่องไกลตัวน้อยกว่าทฤษฎีก่อนหน้านี้ รูหนอนเหมือนกับหลุมดำ ปรากฏในสมการของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ซึ่งตีพิมพ์ในปี 1916 สมมติฐานที่สำคัญของทฤษฎีของไอน์สไตน์คือจักรวาลมีสี่มิติ โดยมีมิติเชิงพื้นที่สามมิติ และเวลาเป็นมิติที่สี่ สิ่งเหล่านี้รวมกันก่อตัวเป็นกาลอวกาศ และกาลอวกาศสามารถยืดและโค้งได้โดยวัตถุขนาดใหญ่ เช่น ดวงดาว มากพอๆ กับที่แผ่นยางจะโค้งโดยลูกบอลโลหะที่จมลงไป ความโค้งของกาลอวกาศเป็นตัวกำหนดวิถีของวัตถุต่างๆ เช่น ยานอวกาศและดาวเคราะห์ รวมถึงแสงที่เคลื่อนที่ภายในนั้นด้วย "ตามทฤษฎีแล้ว กาลอวกาศสามารถงอและโค้งได้หากไม่มีวัตถุขนาดใหญ่" บลาซเกซ-ซัลเซโด ซึ่งย้ายมาเรียนที่ Complutense University of Madrid ในสเปนกล่าว ในสถานการณ์นี้ รูหนอนจะเป็นบริเวณที่โค้งมากในกาลอวกาศ ซึ่งมีลักษณะคล้ายช่องทางสองช่องทางที่เชื่อมต่อกัน และเชื่อมต่อจุดที่ห่างไกลสองจุดในอวกาศ เช่น อุโมงค์ "จากมุมมองทางคณิตศาสตร์ ทางลัดดังกล่าวอาจเป็นไปได้ แต่ไม่มีใครเคยสังเกตเห็นรูหนอนจริง" นักฟิสิกส์อธิบาย นอกจากนี้รูหนอนดังกล่าวจะไม่เสถียร ตัวอย่างเช่น ถ้า ยานอวกาศ บินเข้าไปชนกัน มันก็จะยุบลงไปในหลุมดำทันที วัตถุที่สสารจะหายวับไป จะไม่มีวันปรากฏให้เห็นอีก การเชื่อมต่อกับสถานที่อื่น ๆ ในจักรวาลจะถูกตัดขาด แบบจำลองก่อนหน้านี้แนะนำว่าวิธีเดียวที่จะทำให้รูหนอนเปิดได้คือสสารรูปแบบแปลกใหม่ซึ่งมีมวลเป็นลบ หรืออีกนัยหนึ่งคือมีน้ำหนักน้อยกว่าไม่มีอะไรเลย ซึ่งมีอยู่ในทฤษฎีเท่านั้น อย่างไรก็ตาม Blázquez-Salcedo และเพื่อนร่วมงานของเขา Dr. Christian Knoll จาก University of Oldenburg และ Eugen Radu จาก Universidade de Aveiro ในโปรตุเกสได้แสดงให้เห็นในแบบจำลองของพวกเขาว่ารูหนอนสามารถผ่านเข้าไปได้โดยไม่มีปัจจัยดังกล่าว นักวิจัยเลือกแนวทาง "กึ่งคลาสสิก" ที่ค่อนข้างเรียบง่าย พวกเขารวมองค์ประกอบของทฤษฎีสัมพัทธภาพเข้ากับองค์ประกอบของทฤษฎีควอนตัมและทฤษฎีอิเล็กโทรไดนามิกส์แบบคลาสสิก ในแบบจำลองของพวกเขา พวกเขาถือว่าอนุภาคมูลฐานบางอย่าง เช่น อิเล็กตรอนและประจุไฟฟ้าของพวกมันเป็นสสารที่ต้องผ่านเข้าไปในรูหนอน ในคำอธิบายทางคณิตศาสตร์ พวกเขาเลือกสมการไดแรค ซึ่งเป็นสูตรที่อธิบายฟังก์ชันความหนาแน่นของความน่าจะเป็นของอนุภาคตามทฤษฎีควอนตัมและสัมพัทธภาพที่เรียกว่าสนามไดแรค ตามที่นักฟิสิกส์รายงานในการศึกษาของพวกเขา การรวมสนาม Dirac ไว้ในแบบจำลองของพวกเขาที่อนุญาตให้มีการดำรงอยู่ของรูหนอนที่สสารสามารถเคลื่อนที่ผ่านได้ โดยมีเงื่อนไขว่าอัตราส่วนระหว่างประจุไฟฟ้าและมวลของรูหนอนนั้นเกินขีดจำกัดที่กำหนด นอกจากสสารแล้ว สัญญาณต่างๆ เช่น คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ยังสามารถเคลื่อนที่ผ่านอุโมงค์เล็กๆ ในกาลอวกาศได้อีกด้วย รูหนอนขนาดจิ๋วที่ทีมตั้งสมมติฐานอาจไม่เหมาะสำหรับการเดินทางระหว่างดวงดาว ยิ่งไปกว่านั้น แบบจำลองจะต้องได้รับการปรับปรุงเพิ่มเติมเพื่อค้นหาว่าโครงสร้างที่ผิดปกตินั้นมีอยู่จริงหรือไม่ "เราคิดว่ารูหนอนสามารถมีอยู่ในแบบจำลองที่สมบูรณ์ได้เช่นกัน" บลาซเกซ-ซัลเซโดกล่าว