کرمچاله

کِرمچاله در فیزیک یک پل میانبر فرضی در فضا و زمان است.

کرمچاله‌ها ساختارهای فضازمانی پل مانندی هستند که دو گستره جدا از یک فضا زمان یا دوفضا زمان جدا از هم را به یکدیگر پیوند میدهند. کرمچاله‌ها مسافت و زمان بایسته برای رسیدن از یک نقطه به نقطه را کوتاه می‌کنند. در دهه ۱۹۳۰ اینشتین و روزن با به کار بردن غوطه‌وری متریک شوارتزشیلد در فضای استوانه ای، معادله غوطه وری یک کرمچاله گذرناپذیر و ناایستا که «پل اینشتین - روزن» نامیده می‌شود را بدست آوردند.

یک سال پس از دادن نظریه نسبیت عام به وسیله آلبرت اینشتین ،سال 1916م فلام دریافت که از بررسی شوارتزشیلد معادلات اینشتین می‌توان پاسخ کرمچاله‌ای بدست آورد. این گونه کرمچاله ،«کرمچاله شوارتزشیلد» نامیده شد.

یکی از جنبه‌های جالب کرمچاله ها، به کار بردن آنها برای انجام سفر در فضازمان است. می‌‌دانیم که فاصله زمین تا نزدیک‌ترین ستاره به جز خورشید، نزدیک به 4.28 سال نوری می‌‌باشد. پس نور با سرعت تقریباً 300 هزار کیلومتر بر ثانیه بیش از 4 سال طول می‌‌کشد تا به این ستاره برسد. اکنون ما با فناوری امروزه بیش از یک میلیون و سیصد هزار سال زمان نیاز داریم تا به این ستاره برویم که برای آدمی نشدنی است. اینگونه بر میاید که با انگاره ی بودن کرمچاله، می‌‌توان از یک سو به درون آن رفت و تقریباً بلافاصله پس از خروج از سوی دیگر، در جایی دوردست از جهان سردرآورد. در این چهارچوب میتوان از جهانی دیگر نیز سر در آورد.

پس این نادرست است که مردم سیاهچاله‌ها را به عنوان ابزارهایی برای مسافرت‌های فضایی می‌‌شناسند. اما باید بدانیم که سیاهچاله‌ها دارای افق هستند و هنگامیکه چیزی، گرچه نور، وارد آنها شد، افزون بر نابودی، امکان خروج برایش وجود ندارد.البته باید بدانیم که کرمچاله‌ها فقط مدل هایی ریاضی هستند و آشکارسازی و رصد آنها تا کنون بی سر انجام بوده است.همچنین گذر از کرمچاله‌ها برای سفر به زمان عملا کاری نشدنی است زیرا با فروریزی شدیدی که آنها دارند هیج جاندار شناخته شده ای نمی تواند آن را تاب بیاورد و باید بدانیم که باز و بسته شدن آنها آن اندازه تند رخ می‌دهد که هر ماهیتی در هنگام گذر از آنها به دام خواهد افتاد.

هندسه یک کرمچاله
یک کرمچاله در صورت وجود، خود بخشی از فضازمان چهار بعدی عالم می‌‌باشد. همانطور که می‌‌دانید اینشتین در سال 1905 م ثابت کرد که جهان تنها از سه بعد فضایی تشکیل نشده و زمان صرفآ یک پارامتر در حال تغییر نیست. بلکه زمان خود نیز به عنوان بعد چهارم عالم به حساب می‌‌آید. در این فضازمان چهار بعدی، کرمچاله‌ها می‌‌توانند سوراخی به جهانی دیگر یا ناحیه‌ای دیگر از همین جهان باشند. پس باید در نظر داشته باشیم که این اجسام چهاربعدی هستند و ما تنها برای ساده سازی آنها را به صورت دو بعدی نشان می‌‌دهیم.

به عنوان مثالی ساده، یک صفحه کاغذ تخت را در نظر بگیرید که از چهار طرف تا فواصل بسیار دور گسترده شده باشد. هر دو طرف صفحه که آنها را «رو» و «زیر» صفحه می‌‌نامیم، بطور مستقل یک فضای دوبعدی راتشکیل می‌‌دهند که می‌‌توانیم آن را یک جهان دوبعدی فرض کنیم. ساکنان این جهانها خود موجودات دو بعدی هستند. واضح است که این دو جهان هیچ ارتباطی با هم ندارند و ساکنان آنها از وجود همدیگر بی خبرند .اکنون تصور کنید یک سوراخ دایره‌ای در این صفحه ایجاد شود. به این ترتیب دو جهان بطور پیوسته با هم ارتباط دارند. ما این حفره تونل مانند را یک کرمچاله می‌‌نامیم.

حال بیائید به جای یک سوراخ، دو سوراخ درصفحه ایجاد کنیم. سپس لبه‌های این دو سوراخ را بکشیم تا به صورت دو لوله درآید وبا ادامه دادن این کار دو لوله را به هم وصل کنیم. این نیز یک کرمچاله است. با این تفاوت که بر خلاف حالت قبلی دو ناحیه از یک جهان را به هم وصل می‌‌کند. در حالتی که فضای ما خمیده باشد مسافرت از طریق این کرمچاله بسیار سریع تر امکان‌پذیر است. چون مسافت کوتاهتر است.

اگر در هر یک از دو ورق تخت موازی نیز یک سوراخ ایجاد کنیم، با کشیدن لبه‌های سوراخ و رساندن دو لوله ایجاد شده به هم می‌‌توانیم یک کرمچاله ایجاد کنیم که صفحه بالایی یکی از ورق‌ها را به صفحه پائینی ورق دیگر وصل کند .

منبع:
نوشتاری از مهدی اسحاقی برگرفته از وب‌گاه هوپا و آن خود برداشته از وب‌گاه پارس‌اسکای (هر دو با اعلام برداشت مجاز با ذکر منبع)- شما می توانید برای بدست آوردن اطلاعات بیشتر در مورد کرمچاله‌ها به مجله نجوم شماره 150 مراجعه کنید.