Estamos acostumados com o fato de que nos filmes de ficção científica de Hollywood os personagens viajam distâncias interestelares em poucos segundos. Ao mesmo tempo, sabemos que na realidade isso é impossível, porque até mesmo a luz viaja para as estrelas mais próximas por mais de quatro anos. Existem maneiras de superar as barreiras estabelecidas pela natureza e tornar a ficção uma realidade?
BRANA NO GRANEL
Em sua teoria geral da relatividade, Albert Einstein mostrou que corpos massivos não apenas mudam o fluxo do tempo, mas também dobram o espaço. Ambas as posições teóricas foram quase imediatamente provadas pela observação de Mercúrio e estrelas, cuja luz é desviada no campo gravitacional do Sol. Mas por muito tempo, a precisão dos instrumentos existentes não nos permitiu medir as dimensões da deformação do espaço criado por nossa luminária.
Em 1976-1977, os físicos americanos Robert Riesenberg e Irwin Shapiro conduziram um experimento usando módulos das espaçonaves Viking-1 e Viking-2 que estavam em órbitas perto de Marte. Eles enviaram sinais de rádio para os veículos quando o planeta vermelho estava perto do Sol, visto da Terra. Os vikings interceptaram os sinais, amplificaram-nos e enviaram-nos de volta. Medindo a velocidade real do sinal de rádio com a calculada, os americanos estabeleceram: o atraso é de centenas de microssegundos, o que no recálculo dá um aumento de 50 km na distância de transmissão do sinal. Esse "acréscimo" à distância não seria possível se o espaço fosse plano como uma folha de papel. Portanto, ele é curvo próximo à superfície do Sol.
Os cientistas estabeleceram teórica e experimentalmente que o espaço se curva. Mas onde? Eles levantaram a hipótese de que ele afunda em um hiperespaço multidimensional denominado "volume". Nosso espaço, nessa interpretação, aparece como uma brana, ou seja, uma membrana tridimensional. A comprovada existência de dimensões superiores dá esperança de que algum dia será encontrada uma maneira de literalmente perfurar o espaço, superando instantaneamente as distâncias colossais que nos separam de outros mundos.
PONTE SOBRE O MUNDO
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Em 1916, isto é, apenas um ano depois de Einstein publicar seus principais artigos sobre relatividade geral, o físico austríaco Ludwig Flamm encontrou uma solução para suas equações, descrevendo tal curvatura do espaço em que uma "curta" transição de um ponto do Universo para outro se torna possível., e na medida que você quiser, através de "pontes" especiais.
A exótica conclusão de Flamm foi ignorada na época. Muito mais ressonância foi causada pela chamada "ponte espaço-tempo", que foi descrita em 1935 pelo próprio Albert Einstein e seu assistente Nathan Rosen. Ao contrário de seu antecessor, eles pensaram sobre a importância do modelo proposto para o mundo real, mas chegaram à conclusão de que a "ponte" não pode existir em nossa brana como um objeto material acessível à observação. No entanto, quase imediatamente a ideia foi usada pelos escritores de ficção científica como um meio hipotético de transporte, o que contribuiu para sua popularização.
Em 1957, o físico americano John Wheeler propôs sua própria versão da "ponte". Ao descrevê-lo, ele recorreu a uma analogia com uma formiga em uma maçã, que pode demorar muito para chegar à parte oposta da fruta, ou pode usar o túnel roído por vermes para ganhar velocidade. Com base nessa analogia, Wheeler chamou os túneis espaciais de "buracos de minhoca"; entre os físicos soviéticos, o termo "buracos de minhoca" mais tarde se consolidou. Além de introduzir novas palavras, o americano, junto com seu aluno Robert Fuller, desenvolveu um modelo do nascimento, expansão e colapso de "buracos de minhoca" através da massa, e embora parecesse mostrar a inevitabilidade da "morte" quase instantânea dessas formações, a justificativa teórica de sua existência forneceu a base para pesquisas adicionais.
HIPÓTESE DE THORN
O próximo passo foi dado por Kip Thorne, aluno de Wheeler. Ele se voltou para o problema dos buracos de minhoca depois que o famoso popularizador Carl Sagan, em maio de 1985, enviou-lhe um manuscrito de seu romance de ficção científica Contact para revisão. No texto original, os personagens do romance, os cientistas, eram enviados a um encontro com representantes da antiga supercivilização por meio de um "buraco negro". Thorne sabia que era impossível viajar no Universo dessa forma, já que qualquer objeto material dentro dos "buracos negros" seria destruído, então ele sugeriu que Sagan os substituísse pelos "buracos de minhoca" de Wheeler. Isso exigia comprovar sob quais condições um túnel através do granel seria possível.
Thorne conseguiu provar matematicamente que um "buraco de minhoca" pode existir em nosso mundo por um tempo arbitrariamente longo, se dentro dele houver "matéria exótica", ou seja, uma substância com massa negativa e energia negativa. Embora à primeira vista tal pensamento pareça sem sentido, a presença de "matéria exótica" não contradiz as leis da física que conhecemos.
Em 1988, Kip Thorne, em coautoria com seus alunos Mark Morris e Ulvi Yartsever, publicou um artigo convocando a comunidade científica a discutir a criação e estabilização de buracos de minhoca. Durante quatro décadas, como o próprio Thorne admite, não foi recebida uma resposta satisfatória, o que não impediu o físico de participar da consulta ao fantástico filme "Interestelar", onde o aparecimento de um "buraco de minhoca" artificial nas proximidades de Saturno se tornou uma das suposições formadoras da trama.
No entanto, ainda existem algumas conquistas. Por exemplo, foi demonstrado que a ocorrência natural de "buracos de minhoca" é extremamente improvável. Ao contrário dos “buracos negros”, cujo processo de nascimento a partir de estrelas massivas foi descrito e calculado, não existem objetos no Universo que possam ser “ligados” a “buracos de minhoca”. Foi considerada a hipótese de que "buracos de minhoca" podem aparecer em nível subatômico na forma da chamada "espuma quântica", mas essa opção também está sujeita a sérias críticas.
Acontece que se "buracos de minhoca" aparecerem, eles serão o produto da tecnologia da supercivilização, como mostrado no romance "Contato" de Carl Sagan e no filme "Interestelar" de Christopher Nolan. Kip Thorne até propôs um esquema de como tal civilização poderia construí-los: "Você simplesmente pega e empurra parte de nossa brana (Universo) para dentro da massa e faz um amassado, depois dobra a brana na massa, faz um buraco nela, como se estivesse sob uma mossa, cutuque outro orifício na parte inferior do dente e, finalmente, costurando as bordas dos orifícios. Delov alguma coisa!"
ENCONTRAR UM "SEM-FIM"
Nem todos os cientistas concordaram com as conclusões pessimistas de Kip Thorne. Por exemplo, o astrofísico russo Nikolai Semenovich Kardashev, conhecido por sua classificação de civilizações extraterrestres hipotéticas, desenvolve a teoria do Multiverso como um conjunto de um conjunto infinito de mundos com diferentes constantes físicas e, consequentemente, implantado em outras branas.
De acordo com os cálculos do grupo Kardashev, "buracos de minhoca" são formados junto com vários universos e persistem, conectando-os à medida que crescem. Claro, os "buracos de minhoca" evoluem, mas podem ser encontrados por suas características: em particular, podem parecer "buracos negros" com propriedades anômalas. Entre os objetos suspeitos, Kardashev chama o quasar de Q0957 + 561.
Atualmente, o orbitador Radioastron (Spektr-R) está empenhado na busca por "buracos de minhoca"; em 2025, o observatório orbital Millimetron (Spectrum-M) deve se juntar a ele. Os físicos russos acreditam no sucesso. Se conseguirem confirmar seus cálculos teóricos, a abertura de um túnel para o universo vizinho superará até mesmo a teoria de Einstein em seu significado. E aí, você vê, usando o exemplo de um "buraco de minhoca" natural, eles aprenderão a criar outros artificiais.
Anton Pervushin
