Rimpelingen In Ruimte-Tijd Kunnen De Vorm Van Wormholes Onthullen

{h1}

Wormholes zijn niet bewezen, maar nu is er een manier om de vorm te berekenen die ze zouden kunnen hebben op basis van hoe ze licht en zwaartekracht beïnvloeden.

Wormholes - gapende gateways die theoretisch ver verwijderde punten in ruimte-tijd kunnen verbinden - worden meestal geïllustreerd als gapende zwaartekrachtputten verbonden door een smalle tunnel.

Maar hun precieze vorm is onbekend.

Nu heeft een natuurkundige in Rusland echter een methode bedacht om de vorm van symmetrische wormgaten te meten - hoewel ze niet bewezen zijn te bestaan ​​- gebaseerd op de manier waarop de objecten licht en zwaartekracht kunnen beïnvloeden. [8 manieren waarop je de relativiteitstheorie van Einstein in het echte leven kunt zien]

In theorie zouden traverseerbare wormholes, of vierdimensionale portals door de ruimte-tijd, ongeveer zo kunnen werken: aan het ene uiteinde zou de onweerstaanbare aantrekkingskracht van een zwart gat materie in een tunnel zuigen die aan het andere uiteinde verbonden was met een "wit gat, "die spuugde op een locatie ver weg van het vertrekpunt van het materiaal in ruimte en tijd, zei TK. Hoewel wetenschappers bewijs hebben gevonden van zwarte gaten in het universum, zijn er nooit witte gaten gevonden.

Wormholes (en de mogelijkheid van interstellaire reizen die zij suggereren) blijven dus onbewezen, hoewel de algemene relativiteitstheorie van Albert Einstein ruimte laat voor het bestaan ​​van de objecten.

Hoewel wormgaten wel of niet bestaan, weten wetenschappers wel veel over het gedrag van licht en zwaartekrachtsgolven. De laatste zijn de rimpelingen in ruimte-tijd die rond massieve voorwerpen zoals zwarte gaten wervelen.

Eén eigenschap van het wormgat die kan worden waargenomen, zij het indirect, is een roodverschuiving in het licht nabij het object, aldus de nieuwe studie. (Roodverschuiving is een afname in de frequentie van lichtgolflengten terwijl ze zich van een object af verplaatsen, wat resulteert in een verschuiving naar het rode deel van het spectrum.)

Als je weet hoe licht rond een potentieel wormgat roodverschoven is, kun je dan de frequenties van zwaartekrachtgolven gebruiken, of hoe vaak ze oscilleren, om de vorm van het symmetrische wormgat te voorspellen, zei studie auteur Roman Konoplya. Hij is universitair hoofddocent bij het Institute of Gravitation and Cosmology van de Russian Friendship University of Russia (RUDN).

Meestal werken onderzoekers andersom, kijkend naar de geometrie van bekende vormen om te berekenen hoe licht en zwaartekracht zich gedragen, vertelde Konoplya WordsSideKick.com in een e-mail.

Er zijn een aantal methoden om de roodverschuiving bij een mogelijk wormgat te controleren, zei Konoplya. Men zou gravitatielensing of het doorbuigen van lichtstralen gebruiken als ze massieve objecten passeren - zoals mogelijk wormgaten. Deze lensing zou worden gemeten in zijn effecten op zwak licht dat van verre sterren komt (of op helderder licht van een nabije ster "als we erg veel geluk hebben," zei Konoplya). Een andere methode zou de elektromagnetische straling in de buurt van het wormgat meten, omdat het meer materie aantrekt, legde hij uit.

Denk aan de vergelijking op deze manier: als je op een trommel slaat, kan het gedrag van geluidsgolven geproduceerd door de trilling van de strakke huid de vorm van de trommel onthullen, vertelde Jolyon Bloomfield, een docent in de fysica-afdeling van het Massachusetts Institute of Technology, Live Wetenschap.

"Alle verschillende frequenties - die je de verschillende vibratiemodi van die strakke huid vertelt," zei Bloomfield. Ondertussen vervallen de pieken en dalen van die trillingen geleidelijk in de tijd, wat laat zien hoe de modi worden "gedempt". Die twee stukjes informatie samen kunnen je helpen de vorm van de trom te bepalen, zei Bloomfield.

"Wat dit document doet is voor een wormgat hetzelfde, als we daadwerkelijk kunnen luisteren naar rottende trillingsfrequenties van een wormgat met voldoende precisie, kunnen we de vorm van het wormgat afleiden uit het spectrum van de frequenties en hoe snel ze vervallen, "legde hij uit.

In zijn vergelijking nam Konoplya de roodverschuivingswaarden van een wormgat en verwerkte vervolgens de kwantummechanica, of de fysica van minuscule subatomaire deeltjes, om te schatten hoe zwaartekrachtrimpelingen in de ruimte-tijd de elektromagnetische golven van het wormgat zouden beïnvloeden. Van daaruit construeerde hij een vergelijking om de geometrische vorm en massa van een wormgat te berekenen, meldde hij in het onderzoek.

De technologie voor het meten van zwaartekrachtgolven bestaat al sinds 2015, met de introductie van de Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO). Nu proberen onderzoekers de LIGO-metingen te verfijnen, omdat betere gegevens wetenschappers kunnen helpen om eindelijk te bepalen of er exotische materie in het universum is - materie gemaakt van bouwstenen in tegenstelling tot normale atomische deeltjes. Dat materiaal kon voorwerpen zoals wormgaten ondersteunen, vertelde Bloomfield aan WordsSideKick.com.

Voorlopig zijn wormgaten op zijn minst theoretisch, dus Konoplya's vergelijking vertegenwoordigt geen echte metingen in de praktijk, schreef hij in de e-mail. En detectoren zoals LIGO meten slechts één frequentie van gravitatiegolven, terwijl je verschillende frequenties nodig zou hebben om de vorm van een wormgat te voorspellen, zei Konoplya.

"Van zulke slechte gegevens is het onmogelijk om voldoende informatie te extraheren voor zoiets ingewikkelds als een geometrie van een compact object," schreef Konoplya in de e-mail.

Toekomstige studies kunnen een nog gedetailleerder beeld geven van de vorm en eigenschappen van een wormgat, zei Konoplya.

"Onze resultaten kunnen ook worden toegepast op roterende wormgaten, op voorwaarde dat ze symmetrisch genoeg zijn," voegde hij eraan toe.

De bevindingen werden online gepubliceerd op 10 september in het tijdschrift Physics Letters B.

Oorspronkelijk gepubliceerd op WordsSideKick.com.


Video Supplement: .




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com