Image credit: Scientific American

Što su crvotočine i da li one postoje, pitanje je koje je magazinu The Conversation postavio jedan 12-godišnjak iz Indije. Profesor fizike Dejan Stojković s Univerziteta u Buffalu dao je odgovor koji taj dječak možda neće sasvim razumjeti, ali bi ga zasigurno mogao razumjeti širi krug odraslih.

Zamislite dva sela na dvjema suprotnim stranama planine. Ljudi iz ova dva sela vjerojatno bi morali putovati cijelim putem oko planine kako bi posjetili jedni druge. Međutim, ako bi htjeli stići brže, mogli bi iskopati tunel kroz planinu i tako napraviti prečicu. To je ideja crvotočine.

Crvotočina je poput tunela između dviju udaljenih tačaka u našem svemiru koja skraćuje vrijeme putovanja od jedne tačke do druge. Umjesto da putujemo milijunima godina od jedne galaksije do druge, pod odgovarajućim uvjetima bismo mogli – teoretski – koristiti crvotočinu da vrijeme putovanja skratimo na sate ili minute.

S obzirom da crvotočine predstavljaju prečice kroz prostor-vrijeme, one bi čak mogle djelovati kao vremenski strojevi. Iz jednog kraja crvotočine mogao bi izaći ranije nego što si ušao na drugom kraju.

Iako znanstvenici nemaju dokaza da crvotočine zaista postoje u našem svijetu, one su dobar alat koji pomaže astrofizičarima poput mene da razmišljaju o prostor-vremenu. One bi također mogle dati odgovore na stara pitanja o tome kako svemir izgleda.


Činjenica ili fikcija?

Zbog ovih zanimljivih osobina, mnogi pisci znanstvene fantastike koriste crvotočine u pripovjetkama i filmovima. Međutim, znanstvenici su podjednako opčinjeni idejom crvotočina kao i pisci.

Iako istraživači nikada nisu pronašli neku crvotočinu u svemiru, znanstvenici često promatraju crvotočine kao rješenja važnih jednadžbi iz fizike. Najistaknutija od njih, rješenja jednadžbi iz Einsteinove teorije prostor-vremena i opće relativnosti, uključuju crvotočine. Ta teorija opisuje oblik svemira i kako se zvijezde, planeti i drugi objekti kreću kroz njega. S obzirom da je Einsteinova teorija testirana veoma mnogo puta, i da je svaki put položila test, neki znanstvenici zaista očekuju da negdje u svemiru stvarno postoje crvotočine. No, drugi znanstvenici smatraju da crvotočine nikako ne mogu postojati s obzirom da bi bile previše nestabilne.

Konstantno gravitacijsko privlačenje utječe na svaki objekat u svemiru, uključujući i Zemlju. Stoga bi gravitacija također utjecala i na crvotočine. Znanstvenici koji su skeptični u vezi crvotočina vjeruju da bi se nakon kratko vremena središnji dio crvotočine urušio pod vlastitom gravitacijom, osim ako ne bi postojala neka sila iz unutrašnjosti crvotočine koja bi se suprotstavljala gravitaciji. Najizgledniji način za to bilo bi korištenje takozvane „negativne energije“, koja bi se opirala gravitaciji i stabilizirala crvotočinu.

Međutim, koliko znanstvenici znaju, negativne energije mogu se stvoriti samo u iznosima koji su isuviše mali da bi se mogli suprotstaviti vlastitoj gravitaciji crvotočine. Moguće je da je Veliki prasak na početku svemira stvorio male, sićušne crvotočine s malim iznosima negativne energije, pa da su se s vremenom te crvotočine rastegle kako se svemir širio.


Poput crnih rupa?

Premda su crvotočine zanimljivi objekti za razmišljanje, znanost ih najvećim dijelom još nije prihvatila. Ali to ne znači da one nisu stvarne – crne rupe, za koje znamo da ih u svemiru ima u izobilju, nisu bile prihvaćene kada su tokom 1910-ih znanstvenici prvi put sugerirali da postoje.

Einstein je svoje poznate jednadžbe polja formulirao 1915. godine, da bi samo jednu godinu kasnije na osnovu njih Karl Schwarzschild pronašao matematički opis crnih rupa. Međutim, taj opis bio je tako čudan da su vodeći znanstvenici tog doba odbili vjerovati da crne rupe mogu stvarno postojati u svemiru. Trebalo je proći 50 godina da se crne rupu uzmu zaozbiljno – pojam „crne rupe“ nije bio ni skovan do 1967. godine.

Isto bi se moglo dogoditi i sa crvotočinama. Znanstvenicima će možda trebati neko vrijeme da dođu do konsenzusa oko toga da li one mogu postojati ili ne. Ali ako pronađu jake dokaze koji upućuju na njihovo postojanje – primjerice promatranjem čudnih kretanja u orbitama zvijezda – to otkriće će oblikovati način na koji vidimo i razumijevamo svemir.

The Conversation

S engleskog preveo: Franjo Šarčević, Prometej.ba