შესაძლებელია სამყაროში მოკლე გზის პოვნა?

დავიწყოთ იმით, რაც ნამდვილად ვიცით.

სინათლე ვაკუუმში წამში დაახლოებით 300 000 კილომეტრს გადის.

ერთი წამი საკმარისია იმისთვის, რომ სინათლემ დედამიწას ეკვატორის გასწვრივ შვიდჯერ მეტზე შემოუაროს.

მაგრამ კოსმოსურ მასშტაბებზე ეს წარმოუდგენელი სიჩქარეც სრულიად სხვანაირად გამოიყურება.

ანდრომედა მხოლოდ ჩვენი მეზობელი დიდი გალაქტიკაა.

დაკვირვებადი სამყაროს დღევანდელი რადიუსი კი დაახლოებით 46 მილიარდი სინათლის წელია.

აქ ჩნდება პრობლემა.

თანამედროვე ფიზიკის მიხედვით, ვაკუუმში სინათლის სიჩქარე ბუნების ერთ-ერთი ფუნდამენტური ზღვარია.

მასის მქონე ობიექტი სინათლის სიჩქარემდე ვერ აჩქარდება.

რაც უფრო მეტად უახლოვდება მას, მით მეტი ენერგია სჭირდება სიჩქარის კიდევ გასაზრდელად.

სინათლის სიჩქარის მისაღწევად კი უსასრულოდ დიდი ენერგია იქნებოდა საჭირო.

სწორედ ამ განსხვავებამ გაუხსნა ფიზიკოსებს ახალი კითხვების დასმის შესაძლებლობა.

ყოველდღიურ ცხოვრებაში სივრცე წარმოგვიდგენია, როგორც ადგილი, სადაც ყველაფერი ხდება.

სახლები, მთები, პლანეტები და ვარსკვლავები თითქოს ერთ უზარმაზარ, უცვლელ სივრცეში არიან განლაგებული.

მაგრამ აინშტაინის ფარდობითობის ზოგადმა თეორიამ სრულიად სხვა სურათი შემოგვთავაზა.

სივრცე და დრო ერთმანეთისგან დამოუკიდებელი, უცვლელი ჩარჩოები არ არის.

ისინი ქმნიან ერთ მთლიანობას, რომელსაც სივრცე-დრო ეწოდება.

მატერია და ენერგია სივრცე-დროის გეომეტრიაზე მოქმედებს.

ხოლო ეს გეომეტრია განსაზღვრავს, როგორ მოძრაობენ სხეულები და სინათლე.

ამის ყველაზე ცნობილი გამოვლინება გრავიტაციაა.

დედამიწა მზის გარშემო მხოლოდ იმიტომ არ მოძრაობს, რომ მზე თითქოს უხილავი თოკით ექაჩება.

ფარდობითობის ზოგადი თეორიის მიხედვით, მზის მასა მის გარშემო სივრცე-დროს ამრუდებს, დედამიწა კი ამ გამრუდებულ გარემოში მოძრაობს.

ეს უბრალოდ ლამაზი ახსნა არ არის.

მისი შედეგები მრავალჯერ შემოწმდა.

მაგალითად, უზარმაზარი მასის მქონე ობიექტებს სინათლის გზის გამრუდებაც შეუძლიათ.

ასე რომ, სივრცე-დროს მართლაც შეუძლია გამრუდება.

წარმოიდგინე ქაღალდის ფურცელი.

ფურცლის ერთ ბოლოში წერტილი A დახატე, მეორე ბოლოში კი წერტილი B.

ახლა მათ შორის ხაზი გაავლე.

თუ ფურცლის ზედაპირზე მოძრაობა გიწევს, ერთი წერტილიდან მეორემდე გარკვეული მანძილი უნდა გაიარო.

მაგრამ რა მოხდება, თუ ფურცელს გადაკეცავ ისე, რომ ეს ორი წერტილი ერთმანეთს მიუახლოვდეს?

ახლა წარმოიდგინე, რომ მათ შორის პირდაპირი გასასვლელი გაჩნდა.

ამ შემთხვევაში ფურცლის ზედაპირზე არსებული გრძელი გზის გავლა აღარ დაგჭირდება.

შეგეძლება ერთი წერტილიდან მეორეში ბევრად მოკლე გზით მოხვდე.

მაგრამ მნიშვნელოვანია, ანალოგია რეალობაში არ აგვერიოს.

სამყარო ქაღალდის ფურცელი არ არის.

არც არსებობს მტკიცებულება, რომ ჩვენი სამგანზომილებიანი სივრცე რომელიმე უფრო მაღალ განზომილებაში ფურცელივით უნდა გადავკეცოთ.

რეალურ თეორიაში საუბარია თავად სივრცე-დროის შესაძლო გეომეტრიაზე.

ისეთი გეომეტრიის არსებობაზე, რომელშიც ერთმანეთისგან შორს მდებარე რეგიონებს შედარებით მოკლე გზა აკავშირებს.

თუმცა განტოლებაში შესაძლებელი ყოველთვის არ ნიშნავს ბუნებაში არსებულს.

ჭიის ხვრელი არის სივრცე-დროის ჰიპოთეზური სტრუქტურა, რომელსაც შეიძლება ორი დაშორებული რეგიონი ერთმანეთთან აკავშირებდეს.

მის წარმოსადგენად ხშირად იყენებენ გვირაბს, რომელსაც ორი შესასვლელი აქვს.

ერთი შესასვლელი შეიძლება დედამიწასთან იყოს.

მეორე კი ათასობით სინათლის წლის მანძილზე.

თუ ასეთი გვირაბი მართლაც იარსებებდა, თუ ის გამავალი იქნებოდა და თუ მისი გავლა უსაფრთხოდ შეიძლებოდა, მოგზაურს შესაძლოა ჩვეულებრივ სივრცეში არსებული უზარმაზარი მანძილის დაფარვა აღარ დასჭირვებოდა.

დღემდე არ გვაქვს სანდო დაკვირვებითი მტკიცებულება, რომ სამყაროში რეალური ჭიის ხვრელი არსებობს.

არ ვიცით, შეიძლება თუ არა მისი ბუნებრივად წარმოქმნა.

არ ვიცით, შეიძლება თუ არა მისი ხელოვნურად შექმნა.

და არ ვიცით, შეუძლია თუ არა რაიმე რეალურ ჭიის ხვრელს ადამიანის ან კოსმოსური ხომალდის გატარება.

თუმცა მის შესწავლას მნიშვნელოვანი სამეცნიერო აზრი აქვს.

როდესაც ფიზიკოსები ჭიის ხვრელებს იკვლევენ, ისინი სინამდვილეში კითხულობენ: რამდენად უჩვეულო გეომეტრიას უშვებს სივრცე-დრო?

სად მთავრდება ფარდობითობის ზოგადი თეორიის შესაძლებლობები?

და რა დამატებითი ფიზიკური კანონებია საჭირო იმის განსასაზღვრად, შეიძლება თუ არა ასეთი სტრუქტურები რეალობაში არსებობდეს?

1935 წელს ალბერტ აინშტაინმა და ფიზიკოსმა ნათან როზენმა გამოაქვეყნეს ნაშრომი, რომელშიც სივრცე-დროის განსაკუთრებულ მათემატიკურ სტრუქტურას განიხილავდნენ.

მოგვიანებით ასეთ კონსტრუქციებს აინშტაინ-როზენის ხიდები ეწოდა.

მათი თავდაპირველი მიზანი ვარსკვლავთშორისი მოგზაურობის გამარტივება არ ყოფილა.

ისინი ფიზიკის ფუნდამენტურ პრობლემებს იკვლევდნენ.

მაგრამ ამ მათემატიკურმა იდეამ სრულიად ახალი შესაძლებლობის წარმოდგენა გახადა შესაძლებელი.

შეიძლებოდა თუ არა სივრცე-დროის ორ რეგიონს შორის ხიდის არსებობა?

აქ ერთი მნიშვნელოვანი დეტალია.

თავდაპირველი აინშტაინ-როზენის ხიდი არ წარმოადგენდა ისეთ სტაბილურ გვირაბს, რომელშიც კოსმოსური ხომალდი უბრალოდ შევიდოდა და მეორე მხარეს გამოვიდოდა.

ამ ტიპის ხიდი გამავლად არ ითვლება.

მისი არსებობა თავისთავად არ ნიშნავს პრაქტიკული მოკლე გზის არსებობას.

მაგრამ იდეა აქ არ დასრულებულა.

1988 წელს მაიკლ მორისმა და კიპ თორნმა გამავალი ჭიის ხვრელების მოდელები შეისწავლეს. იმავე წელს მორისმა, თორნმა და იულვერ იურტსევერმა ასეთი სტრუქტურების დროსთან დაკავშირებული შედეგებიც განიხილეს.

სწორედ აქ გადაიქცა ჭიის ხვრელი ფიზიკის ერთ-ერთ ყველაზე საინტერესო და რთულ საკითხად.

მათემატიკამ ერთი კარი გააღო, მაგრამ თითქმის მაშინვე გაცილებით დიდი პრობლემა გამოჩნდა.

წარმოიდგინე, რომ ჭიის ხვრელი მართლაც არსებობს.

მას ორი შესასვლელი აქვს.

შიგნით კი გასასვლელია, რომელიც შორეულ რეგიონებს ერთმანეთთან აკავშირებს.

მაგრამ შენ ხომალდით შესვლას აპირებ და მოულოდნელად აღმოჩნდება, რომ გვირაბი სტაბილური არ არის.

მისი სტრუქტურა იმდენად სწრაფად იცვლება ან იკეტება, რომ უსაფრთხო გავლა შეუძლებელი ხდება.

ამ პრობლემის გადასაჭრელად გამავალი ჭიის ხვრელების ბევრ კლასიკურ მოდელს განსაკუთრებული სახის მატერია ან ენერგიის განაწილება სჭირდება.

მას ხშირად ეგზოტიკურ მატერიას უწოდებენ.

აქ სიტყვა „ეგზოტიკური“ უცხოპლანეტურ ნივთიერებას არ ნიშნავს.

იგი აღნიშნავს ისეთ ფიზიკურ თვისებებს, რომლებიც ჩვეულებრივი მატერიისგან განსხვავდება.

მაგალითად, ზოგიერთ მოდელში საჭიროა უარყოფითი ენერგიის სიმკვრივე.

ეს არ ნიშნავს, რომ მეცნიერებმა აღმოაჩინეს ულიმიტო „მინუს ენერგიის საწვავი“.

არც იმას, რომ ასეთი ენერგია ნებისმიერი რაოდენობით შეგვიძლია შევაგროვოთ.

აქამდე ცნობილი კვანტური ეფექტები არ გვაძლევს გზას, რომლითაც ადამიანის გასატარებლად საკმარის, სტაბილურ ჭიის ხვრელს შევქმნით.

და ასეთი მექანიზმი პრაქტიკულად დადასტურებული არ გვაქვს.

აქ ჩვენი ისტორია ერთი შეხედვით სრულიად სხვა მიმართულებით მიდის.

წარმოიდგინე ორი იდეა.

პირველი არის აინშტაინის ფარდობითობის ზოგადი თეორია, რომელიც გრავიტაციასა და სივრცე-დროს აღწერს.

მეორე კი კვანტური ფიზიკა, რომელიც ატომებისა და კიდევ უფრო მცირე ნაწილაკების სამყაროს ხსნის.

ორივე საოცრად წარმატებული თეორიაა.

მაგრამ მათი სრულყოფილად გაერთიანება ჯერ ვერ შევძელით.

განსაკუთრებით რთული ხდება საქმე მაშინ, როცა სივრცე-დროის გეომეტრია და კვანტური ეფექტები ერთდროულად მნიშვნელოვანი უნდა იყოს.

სწორედ ასეთ საკითხებთან არის დაკავშირებული ჭიის ხვრელების თანამედროვე კვლევის ნაწილი.

მაგალითად, არსებობს კვანტური ფიზიკის მოვლენა, რომელსაც კვანტური გადახლართულობა ეწოდება.

ორი გადახლართული ნაწილაკი შეიძლება ერთმანეთისგან შორსაც იყოს.

მაგრამ ეს არ ნიშნავს, რომ მათ შორის ინფორმაციის სინათლეზე სწრაფად გაგზავნა შეგვიძლია.

აქედან ზოგი ფიზიკოსი უფრო ღრმა კითხვამდე მივიდა.

შესაძლოა, კვანტურ გადახლართულობასა და სივრცე-დროის გეომეტრიას შორის ფუნდამენტური კავშირი არსებობდეს?

ამ იდეების ერთ-ერთ ცნობილ მიმართულებას ER = EPR ეწოდება.

სახელწოდება აერთიანებს აინშტაინ-როზენის ხიდისა და აინშტაინ-პოდოლსკი-როზენის კვანტური პარადოქსის აბრევიატურებს.

ძალიან მარტივად რომ ვთქვათ, ეს ჰიპოთეზა განიხილავს, შეიძლება თუ არა გარკვეულ პირობებში კვანტური გადახლართულობა და სივრცე-დროის ხიდები ერთმანეთთან ღრმად დაკავშირებული ცნებები იყოს.

მაგრამ ის გვაჩვენებს, რამდენად მოულოდნელ მიმართულებებში შეიძლება განვითარდეს სივრცისა და გრავიტაციის შესახებ ჩვენი წარმოდგენები.

2022 წლის ბოლოს სამეცნიერო მედიაში გასაოცარი ამბავი გავრცელდა.

მკვლევრებმა კვანტური კომპიუტერის დახმარებით ჩაატარეს ექსპერიმენტი, რომელიც გამავალი ჭიის ხვრელის დინამიკის გარკვეულ თვისებებს იმეორებდა.

ზოგიერთმა სათაურმა ისეთი შთაბეჭდილება შექმნა, თითქოს ადამიანებმა პირველად გახსნეს ნამდვილი გვირაბი სივრცე-დროში.

მაგრამ რეალურად რა მოხდა?

მკვლევრებმა კვანტურ პროცესორზე შექმნეს სპეციალურად შერჩეული კვანტური სისტემა.

ამ სისტემის ქცევის აღწერა შესაძლებელი იყო ორი განსხვავებული თეორიული გზით.

ერთი აღწერა კვანტურ ინფორმაციასა და მის გადაცემას ეხებოდა.

მეორე კი გარკვეულ მათემატიკურ მოდელში გამავალი ჭიის ხვრელის ქცევას შეესაბამებოდა.

სწორედ ამ შესაბამისობის შესწავლა იყო ექსპერიმენტის მთავარი მიზანი.

ექსპერიმენტი შეეხებოდა კვანტურ სისტემასა და ჰიპოთეზურ სივრცე-დროით აღწერას შორის მათემატიკურ კავშირს.

მაშინ რატომ იყო ეს საინტერესო?

იმიტომ, რომ ფიზიკოსებმა შეძლეს კომპიუტერულ კვანტურ სისტემაში შეესწავლათ ისეთი პროცესები, რომლებიც თეორიულად ჭიის ხვრელების ფიზიკას უკავშირდება.

ეს არ არის კოსმოსური გვირაბის აღმოჩენა.

მაგრამ არის მაგალითი იმისა, როგორ შეიძლება კვანტური ტექნოლოგიები გრავიტაციის ფუნდამენტური საკითხების შესასწავლად გამოვიყენოთ.

მიუხედავად იმისა, რომ შედეგის ინტერპრეტაციის გარშემო სამეცნიერო დისკუსიებიც არსებობს, თავად კვლევის მიმართულება მნიშვნელოვანი რჩება.

სამყაროში მოკლე გზის აღმოჩენამდე ჯერ ძალიან შორია.

თუმცა სივრცე-დროისა და კვანტური ფიზიკის შესაძლო კავშირების შესახებ კითხვები სულ უფრო კონკრეტული ხდება.

ახლა მეორე შესაძლებლობა განვიხილოთ.

ჭიის ხვრელის იდეა ორ დაშორებულ ადგილს შორის მოკლე გამავალი გზის არსებობას გულისხმობს.

მაგრამ რა მოხდება, თუ სივრცე-დროს სხვაგვარად შევცვლით?

მაგალითად, თუ კოსმოსური ხომალდის წინ არსებული სივრცე შეიკუმშება, მის უკან კი გაფართოვდება?

ეს იდეა უკავშირდება ე.წ. ვარპ-ძრავას (warp drive).

1994 წელს ფიზიკოსმა მიგელ ალკუბიერემ წარმოადგინა ფარდობითობის ზოგადი თეორიის მათემატიკური გადაწყვეტა, რომელიც სივრცე-დროის ასეთი ტიპის დეფორმაციას აღწერდა.

მარტივად რომ ვთქვათ, იდეა ასეთია.

კოსმოსური ხომალდი მოთავსებულია სივრცე-დროის განსაკუთრებულ რეგიონში, რომელსაც ხშირად „ვარპ-ბუშტს“ უწოდებენ.

ამ გეომეტრიაში ხომალდის წინ სივრცე იკუმშება, უკან კი ფართოვდება.

თუ ასეთი სტრუქტურის სათანადო მოძრაობა შესაძლებელი იქნებოდა, შორეული დამკვირვებლის თვალსაზრისით ხომალდს ძალიან დიდი მანძილის უჩვეულოდ სწრაფად დაფარვა შეეძლებოდა.

ამასთან, ხომალდს საკუთარი ადგილობრივი სივრცის მიმართ სინათლის სიჩქარის გადაჭარბება არ დასჭირდებოდა.

ეს წარმოუდგენლად მიმზიდველი იდეაა.

მაგრამ ალკუბიერეს მოდელი არ ყოფილა სამუშაო ძრავის პროექტი.

იგი იყო მათემატიკური მაგალითი იმისა, როგორი სივრცე-დრო შეიძლება აღიწეროს აინშტაინის განტოლებებით.

მის კლასიკურ ვარიანტს უარყოფითი ენერგიის სიმკვრივესთან დაკავშირებული სერიოზული პრობლემა აქვს.

გარდა ამისა, ჩნდება სხვა სირთულეებიც: როგორ შევქმნათ ასეთი სტრუქტურა, როგორ ვმართოთ იგი და შეიძლება თუ არა მისი სტაბილურად შენარჩუნება?

შეიძლება ახლა იფიქრო, რომ ყველა მსგავსი იდეა საბოლოოდ უარყოფით ენერგიას ეჯახება.

მაგრამ სურათი უფრო რთულია.

მეცნიერები იკვლევენ სივრცე-დროის ისეთ გეომეტრიებსაც, რომლებსაც ალკუბიერეს თავდაპირველი მოდელისგან განსხვავებული თვისებები აქვს.

მაგალითად, 2024 წელს ჟურნალ Classical and Quantum Gravity-ში გამოქვეყნდა კვლევა, რომელშიც აღწერილი იყო მუდმივი, სინათლეზე ნაკლები სიჩქარით მოძრავი ვარპ-გეომეტრიის მოდელი.

ამ მოდელში განიხილებოდა პირობები, რომლებიც ჩვეულებრივი, დადებითი ენერგიის მქონე მატერიასთან თავსებადია.

ეს საინტერესო წინსვლაა თეორიულ კვლევაში.

არც იმას ნიშნავს, რომ უკვე ვიცით, როგორ ავაგოთ ასეთი სისტემა.

შესაძლოა, კონკრეტული მათემატიკური გადაწყვეტა ფიზიკის ცნობილი მოთხოვნების ნაწილს აკმაყოფილებდეს, მაგრამ მის რეალურ მოწყობილობად ქცევას მრავალი სხვა პირობა სჭირდება.

საჭიროა გავიგოთ, როგორ უნდა მივიღოთ შესაბამისი მატერიისა და ენერგიის განაწილება.

როგორ უნდა შეიქმნას ასეთი გეომეტრია.

რამდენად სტაბილური იქნება იგი.

და შეიძლება თუ არა მისი გადაადგილება ისე, რომ რეალური მოგზაურობისთვის გამოდგეს.

ეს საკითხები გადაწყვეტილი არ არის.

ამიტომ მსგავსი კვლევები არ უნდა წარმოვადგინოთ, როგორც კოსმოსური ძრავის გამოგონება.

ისინი უფრო ფუნდამენტურ კითხვას იკვლევენ.

ახლა ჩვენი ისტორიის ალბათ ყველაზე უცნაურ ნაწილამდე მივედით.

წარმოიდგინე, რომ ჭიის ხვრელი მართლაც არსებობს და მის გავლას რამდენიმე წუთი სჭირდება.

მისი ერთი შესასვლელი დედამიწასთან მდებარეობს.

მეორე კი შორეულ ვარსკვლავთან.

ჩვეულებრივი სივრცით გადაადგილებისას ამ მანძილის დასაფარავად ასობით წელი დაგჭირდებოდა.

ჭიის ხვრელით კი რამდენიმე წუთში გადიხარ.

ერთი შეხედვით, ყველაფერი მარტივია.

მაგრამ ფარდობითობის თეორიაში სივრცე და დრო ერთმანეთთანაა დაკავშირებული.

ამიტომ ისეთი სტრუქტურა, რომელიც სივრცეში უჩვეულოდ მოკლე გზას ქმნის, გარკვეულ პირობებში დროის აღრევასთან დაკავშირებულ პრობლემებსაც აჩენს.

მაგალითად, თუ გამავალი ჭიის ხვრელის ორი შესასვლელი სხვადასხვა მოძრაობისა და გრავიტაციული პირობების გავლენას განიცდის, მათ შორის დროის სხვაობა შეიძლება გაჩნდეს.

ზოგიერთ თეორიულ სცენარში ამ განსხვავებამ შეიძლება ისეთი გზა შექმნას, რომლითაც მოგზაური საკუთარი გამგზავრების მომენტზე ადრეულ დროში დაბრუნდებოდა.

ეს უკვე დროში მოგზაურობის პრობლემაა.

1988 წელს მორისმა, თორნმა და იურტსევერმა სწორედ ამ შესაძლებლობასაც მიაქციეს ყურადღება.

მათ აჩვენეს, რომ გარკვეული პირობებით გამავალი ჭიის ხვრელის დაშვება მიზეზობრიობის სერიოზულ კითხვებს წარმოშობს.

მაგრამ თუ რაიმე მექანიზმი საშუალებას მოგცემდა, შეტყობინება მის გაგზავნამდე მიგეღო, შესაძლებელი გახდებოდა პარადოქსული სიტუაციები.

როგორ შეიძლება მიიღო შეტყობინება, რომელიც შემდეგ აღარ გაგიგზავნია?

ასეთი კითხვები მხოლოდ ფანტასტიკურ ისტორიებს არ ეკუთვნის.

ისინი ზოგიერთ მათემატიკურ მოდელში რეალურ თეორიულ პრობლემებად ჩნდება.

შესაძლოა, ჯერ უცნობი ფიზიკური მექანიზმები სწორედ ასეთი პარადოქსული სტრუქტურების წარმოქმნას უშლიდეს ხელს.

საბოლოო პასუხი არ გვაქვს.

ჭიის ხვრელებზე საუბრისას ხშირად ჩნდება შავი ხვრელების თემა.

ფილმებში ისინი ზოგჯერ სხვა სამყაროში გასასვლელებადაც არიან წარმოდგენილი.

მაგრამ რეალურ ასტრონომიაში შავი ხვრელი და გამავალი ჭიის ხვრელი ერთი და იგივე არ არის.

შავი ხვრელი არის სივრცე-დროის რეგიონი, რომლის მოვლენათა ჰორიზონტის შიგნიდან სინათლეც კი ვერ აღწევს გარე სამყაროში.

მისი არსებობის ძლიერი დაკვირვებითი მტკიცებულებები გვაქვს.

ვაკვირდებით შავი ხვრელების გარშემო მოძრავ ვარსკვლავებსა და გაზს.

ვაფიქსირებთ შავი ხვრელების შერწყმისას წარმოქმნილ გრავიტაციულ ტალღებს.

მოვიპოვეთ მათ უშუალო გარემოს გამოსახულებებიც.

მაგრამ ეს ყველაფერი არ ნიშნავს, რომ შავ ხვრელში შესვლის შემდეგ სხვა ადგილას გამოჩნდები.

ჩვეულებრივი ასტროფიზიკური შავი ხვრელი არ არის დადასტურებული კოსმოსური გვირაბი.

ზოგიერთ იდეალიზებულ მათემატიკურ გადაწყვეტაში შავ ხვრელებთან დაკავშირებული ხიდისმაგვარი სტრუქტურებიც ჩნდება.

მაგრამ მათი არსებობა არ ამტკიცებს, რომ რეალური შავი ხვრელები უსაფრთხო გამავალი გზებია.

დღეს ვერავის ვეტყვით, რომ შავ ხვრელში შესვლა სხვა გალაქტიკაში გადასვლის საშუალებას მისცემს.

დავუშვათ ყველაზე ოპტიმისტური სცენარი.

არსებობს ჭიის ხვრელი.

ის სტაბილურია.

მასში შესვლაც შეიძლება.

ნიშნავს ეს იმას, რომ მისი გავლა უსაფრთხოა?

სულაც არა.

ჯერ უნდა გავიგოთ, როგორ მოქმედებს მასში არსებული სივრცე-დროის გამრუდება ადამიანის სხეულზე.

გრავიტაციულ ველს სხვადასხვა წერტილში განსხვავებული სიძლიერე შეიძლება ჰქონდეს.

ასეთ განსხვავებებს მოქცევითი ძალები ეწოდება.

დედამიწაზეც სწორედ ამ ტიპის გრავიტაციულ ეფექტებს უკავშირდება ოკეანის მოქცევა და მიქცევა.

მაგრამ ძალიან ძლიერი და არათანაბარი გრავიტაციული ველის შემთხვევაში მოქცევითი ძალები სხეულისთვის დამანგრეველი შეიძლება გახდეს.

გამავალი ჭიის ხვრელების გარკვეულ თეორიულ მოდელებში შესაძლებელია ისეთი პირობების განხილვა, სადაც ეს ძალები დასაშვებ ზღვარში რჩება.

მაგრამ ეს მხოლოდ ერთ-ერთი მოთხოვნაა.

ასევე გასათვალისწინებელია გამოსხივება, სტაბილურობა, შესასვლელსა და გასასვლელთან არსებული გარემო და ისიც, როგორ იმოქმედებს თავად მოგზაური ასეთ სტრუქტურაზე.

ეს საინტერესო შესაძლებლობაა.

მაგრამ მისი შეფასებისას ჯერ ერთი რამ უნდა ვთქვათ.

მაშინ როგორ შეიძლება მათი ძებნა?

ზოგიერთ თეორიულ კვლევაში განიხილავენ, რა ნიშნები შეიძლება ჰქონდეს ასეთ სტრუქტურას, თუ ის ნამდვილად არსებობს.

მაგალითად, მასიური ობიექტის მიერ სინათლის გამრუდება გარკვეულ შემთხვევებში შეიძლება უჩვეულო გამოსახულებებს ქმნიდეს.

ჭიის ხვრელების ზოგი მოდელიც პროგნოზირებს გრავიტაციული ლინზირების განსაკუთრებულ სურათებს.

შესაძლებელია მათი განსხვავებული ეფექტების ძებნა შორეული სინათლის წყაროების დაკვირვებით.

თუმცა აქ ორი პრობლემა ჩნდება.

პირველი ისაა, რომ სხვადასხვა ობიექტს ზოგჯერ ერთმანეთის მსგავსი დაკვირვებითი ნიშნები შეიძლება ჰქონდეს.

მეორე კი ის, რომ ჭიის ხვრელის შესაძლო ნიშანი მის არსებობას ავტომატურად ვერ დაამტკიცებს.

საჭირო იქნება სხვა ახსნების გამორიცხვა და დამოუკიდებელი მტკიცებულებების შეგროვება.

ამიტომ მეცნიერები არ ეძებენ უბრალოდ „კოსმოსურ პორტალს“.

ისინი სწავლობენ, რა დაკვირვებითი შედეგები შეიძლება მოჰყვეს სივრცე-დროის სხვადასხვა ჰიპოთეზურ გეომეტრიას.

და სანამ შესაბამისი მტკიცებულება არ გვექნება, ჭიის ხვრელების არსებობა ღია კითხვად დარჩება.

ამ ეტაპზე მნიშვნელოვანია ერთმანეთისგან გავარჩიოთ ოთხი განსხვავებული რამ.

სწორედ ამიტომ ამ თემაზე ორი უკიდურესობა უნდა ავიცილოთ.

არასწორია თქმა, რომ ჭიის ხვრელები უკვე აღმოვაჩინეთ და მხოლოდ მათი გამოყენების სწავლა გვჭირდება.

მაგრამ ასევე ზედმეტად კატეგორიული იქნებოდა იმის თქმა, რომ ამ მიმართულებით თეორიული კვლევა სრულიად უაზროა.

იგი გვეხმარება უკეთ გავიგოთ გრავიტაცია, კვანტური ფიზიკა და თავად სივრცე-დროის ბუნება.

დღევანდელ ფიზიკაში ერთ-ერთი ყველაზე დიდი ამოცანა ფარდობითობის ზოგადი თეორიისა და კვანტური ფიზიკის გაერთიანებაა.

პირველი ძალიან კარგად აღწერს გრავიტაციას დიდ მასშტაბებზე.

მეორე კი წარმოუდგენელი სიზუსტით მუშაობს ნაწილაკებისა და ატომების სამყაროში.

მაგრამ რა ხდება მაშინ, როცა ორივე ერთდროულად გვჭირდება?

მაგალითად, შავი ხვრელის შიგნით ან სამყაროს უკიდურესად ადრეულ მდგომარეობაში?

სწორედ ამის გასაგებად ცდილობენ ფიზიკოსები კვანტური გრავიტაციის სრულყოფილი თეორიის შექმნას.

ასეთმა თეორიამ უნდა ახსნას, როგორ უკავშირდება გრავიტაცია კვანტურ პროცესებს.

შესაძლოა, მან ახალი წარმოდგენები მოგვცეს სივრცე-დროის აგებულებაზეც.

შესაძლოა, ზოგი ჰიპოთეზური გეომეტრია საბოლოოდ გამორიცხოს.

შესაძლოა, სხვა, დღემდე მოულოდნელი შესაძლებლობები გამოავლინოს.

მაგრამ ჯერ არ გვაქვს ექსპერიმენტულად დადასტურებული, საბოლოო კვანტური გრავიტაციის თეორია.

ამიტომ არ შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ის აუცილებლად გაგვიხსნის მოკლე გზას ვარსკვლავებს შორის.

შეიძლება, საბოლოოდ სწორედ მან გვაჩვენოს, რატომ არის ასეთი გზა შეუძლებელი.

ან რატომ შეიძლება არსებობდეს იგი მხოლოდ განსაკუთრებულ პირობებში.

დავუბრუნდეთ ჩვენს წარმოსახვით მოგზაურობას.

დედამიწიდან ათასობით სინათლის წლის დაშორებით მდებარე პლანეტაზე გამგზავრება გვინდა.

ჩვეულებრივი გზით ამისთვის უზარმაზარი დროა საჭირო.

ამიტომ პირველი აზრი ხომალდის სიჩქარის გაზრდაა.

მაგრამ აინშტაინის ფიზიკამ გვაჩვენა, რომ მანძილი და დრო იმაზე ბევრად რთული ცნებებია, ვიდრე ყოველდღიურ ცხოვრებაში გვგონია.

სივრცე-დრო შეიძლება გამრუდდეს.

გრავიტაცია შეიძლება სინათლის გზას ცვლიდეს.

სხვადასხვა პირობებში დრო სხვადასხვა ტემპით გადიოდეს.

და მათემატიკურ მოდელებში ზოგჯერ ისეთი გეომეტრიებიც ჩნდება, რომლებიც ჩვენი ყოველდღიური წარმოდგენებისთვის სრულიად უცხოა.

ეს ჯერ არ ნიშნავს, რომ ოდესმე ჭიის ხვრელებით ვიმოგზაურებთ.

მაგრამ ნიშნავს, რომ ბუნების კანონები სივრცეს უბრალოდ ცარიელ, უძრავ ყუთად არ განიხილავს.

სივრცე-დრო სამყაროს ფიზიკური აგებულების ნაწილია.

მისი თვისებების ბოლომდე გაგება კი ჯერ კიდევ წინ გვაქვს.

შეიძლება აღმოჩნდეს, რომ ვარსკვლავებს შორის მოკლე გზის შექმნა შეუძლებელია.

შეიძლება, ზოგი თეორიული შესაძლებლობა რეალურად არსებობდეს, მაგრამ არასდროს გახდეს ადამიანისთვის ხელმისაწვდომი.

ან შესაძლოა, მომავლის ფიზიკამ ისეთი მოვლენები აღმოაჩინოს, რომლებიც დღეს ჯერ წარმოდგენილიც არ გვაქვს.

ამ კითხვაზე საბოლოო პასუხი ჯერ არ არსებობს.

მოდით, მკაფიოდ ვუპასუხოთ იმ კითხვას, რომლითაც დავიწყეთ.

მოკლე გზის იდეა ავტომატურად არ ნიშნავს ადგილობრივ სივრცეში სინათლეზე სწრაფ მოძრაობას.

მაგრამ გლობალურად ძალიან სწრაფი გადაადგილების შესაძლებლობა მიზეზობრიობისა და ენერგეტიკული მოთხოვნების რთულ პრობლემებს ქმნის.

ჯერ არ ვიცით, როგორია სივრცე-დრო უმცირეს მასშტაბებზე.

არ ვიცით, შეიძლება თუ არა გარკვეული ჰიპოთეზური გეომეტრიების ბუნებრივად წარმოქმნა.

და არ გვაქვს საბოლოო თეორია, რომელიც გრავიტაციასა და კვანტურ ფიზიკას სრულყოფილად გააერთიანებს.

ეს შესაძლოა იმედგამაცრუებლად ჟღერდეს.

მაგრამ ამ ისტორიაში გაცილებით საინტერესო რაღაც სხვაა.

ოდესღაც ადამიანებს ეგონათ, რომ სივრცე უბრალოდ ცარიელი ადგილი იყო.

შემდეგ აღმოვაჩინეთ, რომ მას გეომეტრია აქვს.

რომ მასა და ენერგია ამ გეომეტრიას ცვლის.

რომ გრავიტაციას შეუძლია სინათლის გზის გამრუდება.

რომ დრო ყველგან ერთნაირად არ გადის.

და ახლა იმაზეც ვფიქრობთ, შეიძლება თუ არა სამყაროში ისეთი გზები არსებობდეს, რომელთა წარმოდგენაც ჩვეულებრივი გეოგრაფიით შეუძლებელია.

შესაძლოა, მილიონობით სინათლის წლით დაშორებულ ორ ადგილს შორის რამდენიმე წუთში ვერასდროს გავიაროთ.

მაგრამ ის ფაქტი, რომ ასეთი შესაძლებლობის მათემატიკურად შესწავლა საერთოდ შეგვიძლია, უკვე ბევრ რამეს ამბობს ჩვენს სამყაროზე.