Các lỗ giun có thể ổn định hơn so với dự kiến ​​trước đây, theo một nghiên cứu mới phát hiện ra rằng chúng có thể được sử dụng để vận chuyển tàu vũ trụ xuyên vũ trụ.

Còn được gọi là cầu Einstein-Rosen, hiện tượng lý thuyết giữa các vì sao hoạt động bằng cách đào đường hầm giữa hai điểm cách xa nhau trong không gian – giống như một lỗ sâu.

Trước đây người ta tin rằng những cổng thông tin giữa các lỗ đen này sẽ sụp đổ ngay lập tức khi chúng hình thành, trừ khi một vật liệu kỳ lạ chưa biết được triển khai như một chất ổn định.

Tuy nhiên, một nghiên cứu mới của nhà vật lý Pascal Quirin, từ Ecole Normale Supérieure ở Lyon, Pháp, đã khảo sát bằng cách sử dụng một bộ kỹ thuật khác.

Ông phát hiện ra rằng một hạt có thể được ghi lại qua chân trời sự kiện vào lỗ sâu, đi qua nó và đến phía bên kia trong một khoảng thời gian hữu hạn.

Quiran gợi ý rằng nếu một hạt có thể vượt qua lỗ sâu một cách an toàn, con người có thể đi tàu vũ trụ xuyên qua nó và đến một hành tinh xa xôi trong một thiên hà rất xa.

Lỗ giun chưa bao giờ được quan sát thấy, nhưng sự tồn tại của chúng phù hợp với thuyết tương đối rộng của Einstein, một trụ cột chính của khoa học viễn tưởng.

Khái niệm về lỗ sâu thường được nghiên cứu bằng cách sử dụng một thứ được gọi là thang Schwarzschild, được đặt theo tên của Karl Schwarzschild, được sử dụng để nghiên cứu các lỗ đen.

Thang này mô tả trường hấp dẫn bên ngoài một khối hình cầu, giả sử rằng điện tích của khối đó, momen động lượng của khối và hằng số vũ trụ chung đều bằng không.

Tuy nhiên, Cuerran đã sử dụng thang đo Eddington-Finkelstein ít phổ biến hơn để nghiên cứu các lỗ sâu, vì chúng kết nối một cặp lỗ đen.

Đây là một hệ tọa độ được sử dụng trong hình học lỗ đen, được đặt theo tên của Arthur Stanley Eddington và David Finkelstein, cả hai đều là người đã truyền cảm hứng cho hệ thống này.

Nghiên cứu của Cuerran phát hiện ra rằng khi sử dụng thang đo Eddington-Finkelstein, một hạt có thể được nhìn thấy băng qua chân trời sự kiện vào lỗ sâu, đi qua lỗ sâu và thoát ra phía bên kia.

Sau đó, anh ta có thể lần theo đường đi qua một lỗ sâu bằng cách sử dụng máy đo này với độ chính xác cao hơn so với máy đo Schwarzschild có thể.

Điều này cho phép anh ta nhận ra rằng lỗ sâu có thể duy trì sự ổn định mà không cần vật chất lạ vẫn mở.

Thuyết tương đối rộng của Einstein xác định cách các sự vật và hiện tượng hoạt động theo thời gian do lực hấp dẫn, dựa trên chuyển động trong không gian và thời gian.

Một đối tượng bắt đầu với một tọa độ vật lý nhất định, di chuyển và kết thúc ở một nơi khác.

Các quy tắc là cố định, nhưng có sự tự do trong cách các tọa độ được mô tả về mặt toán học và chúng được gọi là tỷ lệ. Có thể sử dụng nhiều thang đo khác nhau, chẳng hạn như Schwartzchild hoặc Eddington-Finkelstein, để hiểu chuyển động.

Mặc dù các chỉ số có thể thay đổi, nhưng điểm đến và điểm xuất phát của bạn đều giống nhau.

Thang Schwarzschild là phổ biến nhất và là một trong những thang hoạt động lâu nhất, nhưng nó sụp đổ hoàn toàn ở những khoảng cách nhất định tính từ chân trời sự kiện của lỗ đen.

Tại thời điểm này, nó không thể được sử dụng để phân biệt giữa các điểm khác nhau trong không gian và thời gian, vì vậy Quiran đã sử dụng một số liệu thay thế trong nghiên cứu các lỗ sâu.

Thang điểm Eddington-Finkelstein mô tả những gì xảy ra với các hạt khi chúng đến chân trời sự kiện – rằng chúng đi qua nó và sẽ không bao giờ được nhìn thấy nữa.

Ông đã áp dụng điều này cho ý tưởng về một lỗ sâu, mở rộng một lỗ đen sang phía bên kia, đẩy ra một lỗ sâu với điểm đích – một lỗ trắng.

Đây là một ý tưởng được đề xuất bởi Albert Einstein và Nathan Rosen – rằng trong khi một lỗ đen không bao giờ cho bất cứ thứ gì ra ngoài, thì một lỗ trắng không bao giờ cho bất cứ thứ gì vào bên trong.

Để tạo ra một lỗ sâu, bạn lấy một lỗ đen tại một điểm trong không-thời gian và liên hệ điểm kỳ dị của nó với điểm kỳ dị của lỗ trắng ở nơi khác trong vũ trụ.

Điều này tạo ra một đường hầm, còn được gọi là cầu Einstein-Rosen, mặc dù có thể về mặt lý thuyết, nhưng hoạt động sai trong tất cả các mô hình lý thuyết.

Trong các nghiên cứu trước đây, người ta dự đoán rằng đường hầm giữa hai cá thể sẽ bị ‘xấu’ với lực cực mạnh khiến nó bị giãn ra và tách ra giống như một sợi dây cao su từng được hình thành.

Vấn đề còn lại là các lỗ trắng vẫn chưa được phát hiện, mặc dù về mặt lý thuyết chúng là có thể.

Khi Einstein và Rosen lần đầu tiên đề xuất ý tưởng về một hố sâu, họ đã sử dụng thang đo Schwarzschild, và những người khác cũng sử dụng cùng một thang đo.

Koiran nhận thấy rằng thang đo Eddington-Finkelstein không hoạt động sai ở bất kỳ điểm nào trong đường đi của hạt từ lỗ đen đến lỗ trắng và qua lỗ sâu.

Ông chỉ ra rằng các lỗ sâu không ‘xấu’ như đã đề xuất và có thể cung cấp quỹ đạo ổn định, ít nhất là khi nói đến lực hấp dẫn – mặc dù họ không thể nói các lực hoặc nhiệt động lực học khác sẽ có ảnh hưởng gì.

Kết quả được đăng trên arXiv Máy chủ nhấn sẵn.