Jeśli tunele czasoprzestrzenne istnieją, mogą powiększyć światło odległych obiektów nawet o 100 000 razy — i to może być kluczem do ich znalezienia, zgodnie z badaniami opublikowanymi 19 stycznia w czasopiśmie Physical Review D (otwiera się w nowej karcie) .
Tunele czasoprzestrzenne są teoretycznymi portalami w kształcie lejka, przez które materia (a może statki kosmiczne) mogłaby przemieszczać się na wielkie odległości. Aby wyobrazić sobie tunel czasoprzestrzenny, załóżmy, że cały wszechświat jest kartką papieru. Jeśli punktem wyjścia byłaby kropka na górze kartki, a punktem docelowym kropka na dole kartki, tunel czasoprzestrzenny pojawiłby się, gdybyś złożył kartkę tak, by obie kropki się spotkały. Mogłabyś w jednej chwili przemierzyć cały arkusz, zamiast pokonywać całą jego długość.
Nigdy nie udowodniono istnienia tuneli czasoprzestrzennych, ale fizycy spędzili dziesiątki lat na teoretyzowaniu, jak te egzotyczne obiekty mogą wyglądać i jak mogą się zachowywać. W swojej nowej pracy badacze zbudowali model symulujący elektrycznie naładowany, kulisty tunel czasoprzestrzenny i jego wpływ na otaczający go wszechświat. Badacze chcieli dowiedzieć się, czy tunele czasoprzestrzenne mogą być wykrywalne poprzez ich obserwowane efekty na otoczenie.
Model naukowców pokazuje, że tunele czasoprzestrzenne, gdyby istniały, mogłyby być na tyle masywne, by wywołać jeden z aspektów teorii względności Einsteina: że niezwykle masywne obiekty zaginają czasoprzestrzeń do tego stopnia, że powodują zakrzywienie światła. To wygięte światło powiększa to, co znajduje się za masywnym obiektem, widzianym z naszej perspektywy na Ziemi. Zjawisko to znane jest jako mikrosoczewkowanie i pozwala naukowcom wykorzystać masywne obiekty, takie jak galaktyki i czarne dziury, do oglądania bardzo odległych obiektów, takich jak gwiazdy i galaktyki z wczesnego Wszechświata.
W artykule badacze przekonują, że tunele czasoprzestrzenne, podobnie jak czarne dziury, byłyby na tyle masywne, że powiększałyby odległe obiekty znajdujące się za nimi.
"Powiększenie poprzez zniekształcenie przez tunel czasoprzestrzenny może być bardzo duże, co może być przetestowane pewnego dnia", główny autor badania Lei-Hua Liu (otwiera się w nowej karcie) , fizyk na Uniwersytecie Jishou w Hunan, Chiny, powiedział Live Science w e-mail.
Liu zauważył również, że tunele czasoprzestrzenne powiększają obiekty inaczej niż czarne dziury, co oznacza, że naukowcy mogą rozróżnić te dwa zjawiska. Na przykład wiadomo, że mikrosoczewkowanie przez czarną dziurę daje cztery lustrzane obrazy obiektu znajdującego się za nią. Z kolei mikrosoczewkowanie przez tunel czasoprzestrzenny daje trzy obrazy: dwa niewyraźne i jeden bardzo jasny, jak pokazały symulacje autorów.
Jednak, ponieważ inne obiekty — jak galaktyki, czarne dziury i gwiazdy — również produkują efekt mikrosoczewkowania, znalezienie tunelu czasoprzestrzennego bez wyraźnych wskazówek, gdzie zacząć szukać byłoby trudnym przedsięwzięciem, Andreas Karch (otwiera się w nowej karcie) , fizyk na University of Texas w Austin, który nie był zaangażowany w badanie, powiedział Live Science w e-mail.
Próba wyodrębnienia mikrosoczewkowania spowodowanego przez tunel czasoprzestrzenny w porównaniu z innymi dużymi obiektami byłaby jak "próba wyodrębnienia delikatnego głosu pojedynczej osoby w środku koncertu rockowego", powiedział Karch. Zauważył również, że podczas gdy autorzy pracy zaoferowali interesujący teoretyczny sposób identyfikacji tuneli czasoprzestrzennych, "nie mówią nawet o tym, jak to zrobić w praktyce — to jest przyszła praca."
Chociaż tunele czasoprzestrzenne są nadal solidnie teoretyczne, fakt, że model badaczy może pewnego dnia zostać przetestowany, jest "marzeniem dla większości fizyków", powiedział Liu.
