Kosmosereisid ussiavade kaudu kõlavad üsna huvitava ideena. Kellele ei meeldiks, kui on olemas tehnika, et hüpata laevale, leida lähim ussiauk ja reisida lühikese aja jooksul kaugetesse paikadesse? See muudaks kosmoses reisimise nii lihtsaks! Muidugi hüppab idee kogu aeg ulmefilmidesse ja raamatutesse. Need "tunnelid ruumis-aeg" lubavad väidetavalt tegelastel liikuda ruumis ja ajas südamelöögis ning tegelased ei pea füüsika pärast muretsema.
Kas ussiaugud on reaalsed? Või on need ainult ilukirjanduslikud seadmed, et teadus-ulme süžeed edasi liikuda. Kui need on olemas, siis mis on nende taga olev teaduslik seletus? Vastus võiks olla väike igaühest. Kuid siiski on otsest tagajärge üldrelatiivsus, teooria, mille Albert Einstein töötas esmakordselt välja 20. sajandi alguses. See ei tähenda aga tingimata nende olemasolu või seda, et inimesed saaksid neist kosmoselaevades läbi sõita. Et mõista, miks nad on isegi kosmosereisi idee, on oluline teada natuke teadust, mis neid võiks seletada.
Mis on ussiaugud?
Ussiauk peaks olema viis läbida ruumi-aeg, mis ühendab kosmoses kahte kaugemat punkti. Mõned näited populaarsetest ilukirjandusest ja filmidest hõlmavad filmi Tähtedevaheline, kus tegelased kasutasid ussiavasid galaktika kaugemate osade portaalidena. Kuid puuduvad vaatlusalused tõendid nende olemasolu kohta ja puudub empiiriline tõend selle kohta, et nad pole kuskil väljas. Trikk on need üles leida ja siis välja mõelda, kuidas need töötavad.
Stabiilse ussiaugu eksisteerimise üks viis on selle loomine ja toetamine mingisuguse eksootilise materjaliga. Kergesti öeldes, kuid mis on eksootiline materjal? Millist erilist omadust see ussiaukude tegemiseks vajab? Teoreetiliselt peab sellisel "ussiaugu kraamil" olema "negatiivne" mass. Just nii see kõlab: mateeria, millel on negatiivne väärtus, mitte tavaline aine, millel on positiivne väärtus. See on ka midagi, mida teadlased pole kunagi näinud.
Nüüd on ussiaugudel võimalik seda eksootilist ainet kasutades spontaanselt eksisteerida. Kuid seal on veel üks probleem. Neid ei toetaks miski, nii et nad kukuvad hetkega endasse tagasi. Pole nii suurepärane ühegi laeva jaoks, mis sel ajal läbi saab.
Mustad augud ja ussiaugud
Niisiis, kui spontaansed ussiaugud ei tööta, kas on mõni teine viis nende loomiseks? Teoreetiliselt jah ja meil on selle eest tänada mustad augud. Nad on seotud nähtusega, mida tuntakse Einsteini-Roseni sillana. Põhimõtteliselt on see ussiauk, mis on loodud ruumiajastu tohutu väändumise tagajärjel a-ga must auk. Täpsemalt, see peab olema Schwarzschildi must auk, millel on staatiline (muutumatu) massikogus, mis ei pöörle ja millel puudub elektrilaeng.
Niisiis, kuidas see toimiks? Kui valgus langeb musta auku, siis läbiks see ussiauku ja põgeneks teisest küljest läbi valge avana tuntud objekti. Valge auk sarnaneb musta auguga, kuid materjali imemise asemel tõrjub see materjali eemale. Valgus kiireneks valge augu "väljapääsuportaalist" eemal, hästi valguse kiirus, muutes selle eredaks objektiks, sellest ka mõiste "valge auk".
Muidugi hammustab reaalsus siin: oleks ebapraktiline proovida isegi alustada ussiaugust. Sellepärast, et läbimine nõuaks musta auku kukkumist, mis on märkimisväärselt surmav kogemus. Kõik, mis sündmuse horisondi alt möödub, venitatakse ja purustatakse, sealhulgas elusolendid. Lihtsalt öeldes pole sellisel reisil võimalust üle elada.
Kerri ainsus ja läbitavad ussiaugud
On veel üks olukord, kus Kerri mustanahaks nimetatu tõttu võib tekkida ussiauk. See näeks välja hoopis teistsugune kui tavaline "punktiline singulaarsus", see on astronoomide arvates mustade aukude moodustamine. Kerri must auk orienteerub rõngakujunduses, tasakaalustades tõhusalt tohutut gravitatsioonijõudu singulaarsuse pöörlemisinertsiga.
Kuna must auk on keskel "tühi", võiks sellest punktist läbi pääseda. Ruumi-aja väändumine rõnga keskel võiks toimida ussina, võimaldades reisijatel läbida ruumi teise punkti. Võib-olla universumi kaugemal või hoopis teises universumis koos. Kerri ainsusel on teiste väljapakutud ussiaukude ees selge eelis, kuna stabiilsena hoidmiseks ei nõua nad eksootilise "negatiivse massi" olemasolu ja kasutamist. Kuid neid pole veel täheldatud, vaid teoreetiliselt.
Kas saaksime ussiavasid kunagi kasutada?
Jättes kõrvale ussiaugude mehaanika tehnilised aspektid, on nende objektide kohta ka raskeid füüsilisi tõdesid. Isegi kui need olemas on, on raske öelda, kas inimesed võiksid kunagi õppida nendega manipuleerima. Lisaks pole inimkonnal tegelikult veel isegi tähelaevu, nii et ussiaukude reisimiseks kasutamise viiside väljamõtlemine paneb tõesti vankri hobuse ette.
Samuti on ilmselge ohutuse küsimus. Sel hetkel ei tea keegi täpselt, mida ussiaugu sees oodata. Samuti ei tea me täpselt, kuhu ussiauk laeva saata võiks. See võib asuda meie enda galaktikas või võib-olla kuskil mujal väga kauges universumis. Samuti on siin midagi närida. Kui ussiauk viis laeva meie galaktikast teise, miljardite valgusaastate kaugusele, on kaalumiseks terve aeg. Kas ussiauk transpordib silmapilkselt? Kui jah, Millal jõuame kaugele kaldale? Kas reis ignoreerib ruumi-aja laienemist?
Ehkki see võib kindlasti olla võimalik Ussiaukude eksisteerimiseks ja kogu universumis portaalidena toimimiseks on palju vähem tõenäoline, et inimesed leiavad kunagi viisi nende kasutamiseks. Füüsika lihtsalt ei tööta. Ometi.
Toimetanud ja värskendanud Carolyn Collins Petersen