Arany László: Féreglyukak és csillagkapuk - utazás kozmikus szomszédainkhoz

E tanulmányban röviden bemutatjuk a kétirányú féreglyukakkal kapcsolatos elméleti alapokat, létrehozásukban rejlő technikai kihívásokat és laboratóriumi eszközöket. Valódi csillagkaput építhetünk a féreglyukak fizikájának felhasználásával. A gravitáció egyik alternatív elmélete lehetővé teszi a fénysebességnél nagyobb sebességű utazást, ennek kivitelezéséhez kétirányú, csillagkapuként használható féreglyukakat használ fel, mint elméleti alapot.

Kezdetek

Sok-sok évvel ezelőttre tehető, amikor a tudományos-fantasztikus irodalom a tévében, a filmekben és a regényekben teret adott a kétirányú féreglyukakról szóló történeteknek, az írók által megfogalmazott elméleti alapokra építve a hőseiket aztán ezeken a manapság „csillagkapuknak” nevezett természetes és/vagy mesterséges átjárókon juthattak át a kozmikus szomszédságunkba. Továbbgondolva a felvetéseket, 1985-ben Kip Thorne és diákjai a Caltech-en sikerrel írták le a kétirányú féreglyukak elméleti fizikai alapjait, megfelelve az általánosan elfogadott kvantumfizikai elméleteknek.

Az elmélet szerint a csillagkapukon való áthaladás semmiféle meghajtást nem igényel.  Lényegében egyfajta alagutat jelentenek a hipertéren át, összekapcsolják a tér két igen távoli pontját, akár két különböző és/vagy párhuzamos Világegyetemet. Az űrutazónak semmi dolga sincs, mint belépni az átjáró egyik oldalán, hogy aztán kilépjen a másikon. Mindez csak akkor lehetséges, ha a féreglyuk térségében nincs jelen nagy tömegvonzással rendelkező objektum, az ugyanis összeomlasztaná a mezőt. A fekete lyukak nem használhatók tehát kétirányú féreglyukaként, ha valaki eléri egy ilyen objektum eseményhorizontját, onnan már nincs visszaút, nem tud tehát soha sem üzenni a hátramaradottaknak, mi történt vele.

A kétirányú féreglyukak igen kényelmes utazást tesznek lehetővé a kozmikus szomszédságunkba, onnan tovább pedig a Világegyetem akár egészen távoli részébe is. Az emberiség még közel sem ismerte fel a világ valamennyi fizikai törvényszerűségét, fontos, hogy folytassuk a kutatásokat, új tapasztalatokat és új technológiákat keresve.

A féreglyukak bizonyos speciális esetekben elvihetnek bennünket az időben előre és hátrafelé is. A bejáratuk a legkülönfélébb alakú lehet; a tölcsérszerűen összeszűkülő képződmény nyílása lehet akár kör alakú, négyzetes, sokszög, de akár teljesen általános formát is ölthet. Az elmélet továbbgondolásaként sikerült azokat a fizikai viszonyokat is meghatározni, melyek fennállása esetén e féreglyuk bejárata sík felület is lehet, ez utóbbi formát már teljes joggal nevezhetjük csillagkapunak. Más világokba, más dimenziókba és akár más időbe is vezető csillagkapunak.

Morris és Thorne féreglyuk modellje. Felül a mi világunk alul egy másik Univerzum. A féreglyuk alagútja kapcsolja össze a két univerzumot.

Az utazás

Az általánosan ismert és elterjedt nézet szerint ha valamit egyik helyről a másikra szeretnénk átvinni, akkor azt a dolgot meg kell mozdítani, fel kell gyorsítani, majd a célállomásnál le kell lassítani. Legyen az egy bőrönd, egy rakomány fa, egy komphajó, vagy egy űrhajó. A sebességnek leginkább a világűrben növekszik meg a jelentősége, ahol már a legkülső bolygóra küldendő rádiójel is közel hat és fél órát utazik, a legközelebbi(!) csillagig pedig négy évet. A fénysebesség által jelentett korlát, akár a csillagközi utazásokat tekintve, akár a csillagközi kommunikációt, teljesen értelmetlenné tenné ilyen vállalkozások beindítását. Még jó, hogy ez a korlát legyőzhető.

A csillagközi utazásra használandó féreglyukkal kapcsolatban tehát az alábbi – minimális elvárásaink vannak:

- a féreglyukon át való utazás ne tartson egy évnél tovább

- az utazón semmiféle relativisztikus hatás ne érvényesüljön

- a gravitációs gyorsulás és lassulás mértéke ne haladja meg a földi tömegvonzás értékét

- a csillagkapuba való belépés a fénysebességnél kisebb sebességgel történjen

- az utazók (és az őket szállító eszköz) ne kerüljenek erős kapcsolatba a féreglyukat keltő anyagi minőséggel, ezért a féreglyukban létre kell hozni egyfajta vákuumcsatornát, melyben az utazó haladhat

- nem lehet a csillagkapuba való belépés egyben egy eseményhorizonton való átlépés is

- nem lehet a csillagkapu belépésének térségében és alagútjában sem szingularitás, sem végtelen sűrűségűre összeomlott anyag/energia rendszer

A féreglyuk egy univerzum két távoli pontját is összekötheti. Mind térben, mind időben.

A csillagkapu paraméterei

Fontos kritériuma a féreglyuk építésének, hogy annak bele kell illeszkednie a környező térgeometria síkjába, mintegy belesimulva annak normális energia-eloszlásába. Visser és Hochberg igazolta, ezeknek a feltételeknek elég a csillagkapu bejáratánál és kijáratánál teljesülni. Bárhová helyezhetjük tehát a térben, ahol ezeket a feltételeket biztosítani tudjuk.

A féreglyukakra vonatkozó elméleti leírásból tudjuk, hogy megépítésükhöz szükség van bizonyos „exotikus” vagy „negatív” anyagra/energiára. Ez meglehetősen bonyolulttá teszi a dolgot, célszerű tehát a már meglévő féreglyukak geometriáját átalakítani igényeink szerint. Az eljárás kivitelezéséhez a Gauss-Bonnet tétel segít. E matematikai formula alapján a csillagkapu üzemeltetői meg tudják határozni az egzotikus anyag (vagy negatív energia) mennyiségét a mindenkori szükség szerint. Az összefüggés igen könnyen meghatározható. Táblázatba is foglalható. Leolvasható belőle, hogy egy kellően nagy csillagkapu kialakítása, melyen akár egy űrhajó is képes áthaladni, a Jupiter tömege sok százszorosával egyenértékű negatív energiát igényelne. Egy ember számára elegendő, egy méternyi átmérőjű, vagy annál valamivel kisebb féreglyuk, a Föld tömegének többszörösét. A negatív tömeg pozitív gravitációs energiát kelt, ezt használják fel lényegében az utazásra.

1. Táblázat

A szükséges negatív tömeg az adott méretű féreglyuk előállításához

M(J) = jupitertömeg,  1.9 x 10⁺²⁷ kg

M(F) = földtömeg, 5.976 x 10⁺²⁴ kg

Ha már egyszer sikerült létrehozni egy kétirányú féreglyukat, rendkívül fontos a stabilitásának fenntartása, negatív energia folyamatos betáplálása révén. Morris és Thorne vezette le a feladat egyszerű összefüggéseit. Ebből kiderül, hogy egy ezer méter átmérőjű féreglyuk fenntartása 5 x 10⁺³⁶ Newton/négyzetméter energiát igényel, nagyjából ekkora a nyomás egy nagytömegű neutroncsillag magjában. Elég ijesztő számok ezek, talán az emberi technológia számára sohasem elérhetőek? Jelenleg biztosan nem. Ám egy töretlenül fejlődő civilizáció számára a jövőben ez a feladat is elérhető lesz. Nagy a kihívás.

Az Enterprise űrhajó egy féreglyukhoz közelít.

Tervezzünk csillagkaput!

Nem hétköznapi a feladat, hogy a féreglyukakra vonatkozó fizikai ismereteink alapján immár csillagkaput tervezzünk. A csillagkapu lényegében egy féreglyuk, bejárata azonban sík. Az utazó, aki belép rajta, semmiféle gravitációs ingadozást nem észlel, nem lát semmiféle energia-kitörést vagy egzotikus részecskék robbanását. Miután belépett, egész egyszerűn kilép a tér vagy az idő egy másik, akár egészen távoli pontján. Netán egy másik Világegyetemben, vagy egy párhuzamos világban. Egy csillagkapun belépni semmiben sem jelent más érzést, mint egy küszöb átlépése.

Férgelyuk bejárata a világűrben.

Hogyan fest egy csillagkapu?

A sűrű negatív energia jelenléte a bejáratnál antigravitációs hatást kelt, ennek következtében a fénysugarak eltérülnek, összevissza verődnek rajta és körülötte. A kapu maga egyfajta tükörhöz hasonlítana, melyen a teljes, kapun túli Világegyetem látványa összekeveredne a mi Világegyetemünk látványával, teljesen kaotikus megjelenést mutatva. A görbült felületű csillagkapu bejáratának felszíne négydimenziós, hipertéri megjelenést mutat. Ha valaki átlép egy ilyen kapun és visszatekint, akkor lényegében egy olyan gömböt fog látni, mely tartalmazza a teljes saját Világegyetemét, vagy otthonának térségét. Úgy kell elképzelni, mint egyfajta karácsonyfadíszt, melyen tükröződik az egész szoba képe. A síkfelszínű csillagkapu bár továbbra is négydimenziós, nem torzítja el a féreglyuk túlsó végének képét, mivel a negatív energia sűrűsége a belépési pontnál nulla, ezért fény és anyag áthatolhat rajta, a túlsó táj képe mint fényes, szivárvánnyal övezett vidék bontakozik ki.

A Csillagkapu című filmben szereplő kapu más világok felé.

Alternatív gravitációs elmélet

Puhoff gravitáció-elmélete, a tömegvonzás, mint vákuum-polarizáció típusú megközelítése elméleti lehetőséget ad a szuperfénysebességű mozgásra. A jelenleg folyó elméleti munkák azt látszanak igazolni, hogy a megvalósításra, kétirányú féreglyukak alkalmazása mellett, potenciális lehetőség van.

Ha egy kétirányú féreglyukban előre tekintünk, a teljes céluniverzumunkat láthatjuk. Ha pedig hátra, akkor azt a világot, melyet elhagytunk.

Milyen jelei lehetnek egy közelünkben megjelenő csillagkapunak?

A Világegyetem teljes anyagának mindössze 5-10%-a látható. A „sötét anyagnak” nevezett valami – a számítások szerint – negatív energiát (is) képvisel. Kétirányú féreglyukak, netán csillagkapuk, mintegy véletlenszerűen is létrejöhetnek tehát. Vannak erre utaló jelek itt a földön is. Miről ismerhető fel esetlegesen egy ilyen féreglyuk megjelenése? (A felsorolt jelenségeknek másféle magyarázata is lehetséges, és olykor van is. De nem minden esetben.)

Hirtelen megjelenik valami a térben, időutazás, ismeretlen eredetű hőhatások (hirtelen és minden látható ok nélkül bekövetkező felmelegedés vagy lehűlés), turbulenciák, az elektromágneses és gravitációs zavarok, hirtelen elsüllyed valami a talajban, hirtelen megváltoztatja valami az alakját vagy a méretét, egy tárgy alakja hirtelen határozatlanná válik, egy tárgy átlátszóvá válik, egy dolog az egyik pillanatban az egyik helyen eltűnik és nem sokkal később egészen máshol megjelenik, egy objektum szabad szemmel látható, ám a radar nem jelzi, időkiesés és/vagy időkitágulás, ragyogó fényt kibocsátó és intelligensen viselkedő gömbök megjelenése, egyes tárgyak folyamatos színváltozása, spontán égés, hangok (sípolás, zümmögés, fütyülés, zúgás, suhanás, stb.), remegés, élő szervezetek részleges bénulása, illatok spontán megjelenése (édeskés, fanyar, rodhadó szag, stb.), fémes íz érzése, bizsergés, átmeneti vakság, émelygés, orr/fül vérzés, súlyos fejfájás, nehézlégzés, az akarat elvesztése, lebegés (a szemtanúé vagy tárgyaké), poltergeist jelenség, jósló álmok, szokatlan képességek jelentkezése a szemtanúnál, gyógyító képesség megjelenése.

2. Táblázat

A féreglyuk torkának átmérője és a szükséges energiasűrűség

CSE = Nap-Föld távolság, 150 millió km.

Forrás:

Wormhole-Stargates: Tunneling Through The Cosmic Neighborhood

Eric W. Davis, Ph.D., FBIS, National Institute for Discovery Science

Vissza a nyitólapra