Lỗ sâu đục là gì?

Một lỗ sâu đục là một lối đi trên lí thuyết xuyên qua không-thời gian có thể tạo đường tắt cho những chuyến hành trình đường dài xuyên vũ trụ. Lỗ sâu đục được dự đoán bởi lí thuyết tương đối rộng. Nhưng hãy thận trọng: lỗ sâu đục mang theo cùng với chúng những hiểm họa của sự co lại bất ngờ, hàm lượng bức xạ cao và sự tiếp xúc nguy hiểm với vật chất kì lạ.

Lí thuyết lỗ sâu đục

Vào năm 1935, các nhà vật lí Albert Einstein và Nathan Rosen đã sử dụng thuyết tương đối rộng đề xuất sự tồn tại của những “cầu nối” xuyên qua không-thời gian. Những lối đi này, gọi là cầu nối Einstein-Rosen hay lỗ sâu đục, nối hai điểm khác nhau trong không-thời gian, trên lí thuyết tạo ra một lối tắt có thể giảm thời gian và khoảng cách đi lại.

Mỗi lỗ sâu đục có hai cái miệng, với một cái họng nối giữa hai miệng. Hai cái miệng có khả năng nhất là hình phỏng cầu. Cái họng có thể là một đường kéo thẳng, nhưng nó cũng có thể bị cuộn lại, làm cho đường đi dài hơn lộ trình bình thường muốn có.

Thuyết tương đối rộng Einstein dự báo trên lí thuyết sự tồn tại của lỗ sâu đục, nhưng không chưa có lỗ sâu đục nào được tìm thấy từ trước cho đến nay. Một lỗ sâu đục khối lượng âm có thể được phát hiện ra bởi cách lực hấp dẫn của nó tác động đến ánh sáng đi ngang qua.

Những nghiệm nhất định của thuyết tương đối rộng cho phép sự tồn tại của lỗ sâu đục trong đó cái miệng của mỗi lỗ sâu đục là một lỗ đen. Tuy nhiên, một lỗ đen xảy ra trong tự nhiên, hình thành bởi sự co lại của một ngôi sao đang chết, thì không tự tạo ra một lỗ sâu đục được.

Một mô hình không-thời gian “gấp nếp” minh họa một cầu nối lỗ sâu đục

Một mô hình không-thời gian “gấp nếp” minh họa một cầu nối lỗ sâu đục có thể hình thành như thế nào với ít nhất hai cái miệng nối với nhau qua một cái họng. Ảnh: edobric | Shutterstock

Xuyên qua lỗ sâu đục

Truyện khoa học viễn tưởng có đầy những câu chuyện đi xuyên qua lỗ sâu đục. Nhưng tính thực tế của sự đi lại như thế phức tạp hơn nhiều, và không phải chỉ vì chúng ta chưa tìm ra lỗ sâu đục nào.

Vấn đề thứ nhất là kích cỡ. Những lỗ sâu đục nguyên thủy đã được dự đoán là tồn tại ở cấp vi mô, khoảng 10-33 cm. Tuy nhiên, khi vũ trụ giãn nở, có khả năng một số lỗ sâu đục đã bị kéo giãn đến những kích cỡ lớn hơn.

Vấn đề nữa là do tính ổn định. Lỗ sâu đục do Einstein-Rosen dự đoán sẽ không có ích cho sự đi lại bởi vì chúng co lại nhanh chóng. Nhưng nghiên cứu mới đây hơn tìm thấy rằng một lỗ sâu đục chứa vật chất “lạ kì” có thể vẫn mở và không thay đổi trong những khoảng thời gian lâu hơn.

Vật chất lạ, không nên nhầm với vật chất tối hay phản vật chất, chứa mật độ năng lượng âm và một áp suất âm lớn. Vật chất như thế chỉ nhìn thấy được trong hành trạng của những trạng thái chân không nhất định là một bộ phận của lí thuyết trường lượng tử.

Nếu một lỗ sâu đục có chứa đủ vật chất lạ, cho dù vật chất đó xuất hiện tự nhiên hay được bổ sung nhân tạo, thì trên lí thuyết có thể dùng nó làm một phương pháp gửi thông tin hoặc nhà du hành đi xuyên không gian.

Lỗ sâu đục không những nối hai vùng cách biệt trong vũ trụ, mà chúng còn có thể nối hai vũ trụ khác nhau. Tương tự, một số nhà khoa học phỏng đoán rằng nếu một cái miệng của một lỗ sâu đục được di chuyển theo một kiểu nhất định, thì nó có thể cho phép sự du hành thời gian. Tuy nhiên, nhà vũ trụ người Anh Stephen Hawking cho rằng công dụng như thế là không thể.

Mặc dù việc bổ sung vật chất lạ cho một lỗ sâu đục có thể làm nó ổn định đến mức hành khách con người có thể đi an toàn xuyên qua nó, nhưng vẫn còn có khả năng việc bổ sung vật chất “bình đều đều” sẽ đủ để làm mất ổn định cánh cổng đó.

Công nghệ ngày nay chưa đủ khả năng phóng to hoặc làm ổn định lỗ sâu đục, cho dù chúng có thể được tìm thấy. Tuy nhiên, các nhà khoa học vẫn đang háo hức nghiên cứu khái niệm trên như một phương pháp du hành thời gian với hi vọng rằng công nghệ cuối cùng sẽ có thể khai thác chúng.

Nguồn: Nola Taylor Redd (Space.com)

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Downlaod video thí nghiệm

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Yuval Noah Harari: Cộng đồng
20/10/2018
CỘNG ĐỒNG Con người có các tổ chức Bang California đã quen với động đất, nhưng những rung chấn chính trị của đợt
Vén màn bí ẩn vũ trụ qua 10 vật thể (Phần 10)
19/10/2018
10. Vũ trụ Nó là cái gì? Mọi thứ Nó ở đâu? Mọi nơi BÍ ẨN: VẠN VẬT HIỆN HỮU RỐT CUỘC LÀ DO ĐÂU? Có nhiều tiến
Vén màn bí ẩn vũ trụ qua 10 vật thể (Phần 9)
19/10/2018
9. Trái Đất Nó là gì? Một thế giới chủ yếu gồm silicate quay xung quanh một sao loại G Nó ở đâu? Ngay dưới chân
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 19)
17/10/2018
Bảo toàn năng lượng và động lượng Định luật thứ nhất của nhiệt động lực học được xây dựng trên quan niệm rằng
Neutrino thiên văn vật lí năng lượng cao (Phần 1)
16/10/2018
Peter Mészáros (Physics Today, tháng 10/2018) Wolfgang Pauli đã đề xuất sự tồn tại của neutrino trong một bức thư gửi đến
Vén màn bí ẩn vũ trụ qua 10 vật thể (Phần 8)
16/10/2018
8. Sagittarius A* Nó là cái gì? Siêu lỗ đen Nó ở đâu? Tâm Ngân hà, ở xa 25 640 năm ánh sáng BÍ ẨN:
Vén màn bí ẩn vũ trụ qua 10 vật thể (Phần 7)
16/10/2018
7. Hành tinh Kelt-11B Nó là gì? Ngoại hành tinh “Mộc tinh nóng” Nó ở đâu? Hệ sao Kelt-11, ở xa 320 năm ánh sáng   BÍ
Khoa học viễn tưởng
14/10/2018
Trích dịch từ 21 Lessons for the 21 Century của Yuval Noah Harari. KHOA HỌC VIỄN TƯỞNG Tương lai không phải cái bạn nhìn thấy

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com