სიახლეები
სამეცნიერო ფანტასტიკის მოყვარულები დიდი ხანია განიხილავენ სამყაროში ჭიახვრელების არსებობის შესაძლებლობას, რომელთა დახმარებითაც კოსმოსური მანძილების დაფარვა მომენტალურად არის შესაძლებელი. ფარდობითობის ზოგადი თეორია და ნაწილაკების სტანდარტული მოდელი არ კრძალავს ჭიახვრელების არსებობას, მაგრამ მათში გადაადგილებას შეუძლებლად მიიჩნევს. თუმცა, ახლახან გამოქვეყნებულ სტატიაში, პრინსტონის უნივერსიტეტის მკვლევარებმა მიაგნეს მათემატიკურ გამოსავალს. ხუთ განზომილებიანი კვანტური მექანიკის თავისებურებების გამოყენებით მათ შემოგვთავაზეს მაკროსკოპული ზომის ჭიახვრელების შექმნის მეთოდი, რომელშიც შესაძლებელია ჩაეტიოს მთელი კოსმოსური ხომალდი თავისი ეკიპაჟით.
ჭიახვრელების იდეა ახალი არაა. ჯერ კიდევ 1935 წელს Albert Einstein-მა და Nathan Rosen-მა გამოაქვეყნეს სტატია ე. წ. აინშტაინი-როზენის ხიდების შესაძლებლობის შესახებ, რომლებიც ერთმანეთთან სამყაროს შორეულ წერტილებს (და შესაძლებელია სხვადასხვა სამყაროებს) აკავშირებენ შავი ხვრელების მეშვეობით. სახელი ‘ჭიახვრელი’ მოგვიანებით, 1957 წელს Charles Misner-ის და John Wheeler-ის სტატიაში გამოჩნდა. თუმცა პრობლემა იყო ის, რომ ჩვეულებრივი ჭიახვრელები მომენტალურად იხურებოდნენ, რაც შეუძლებელს ხდიდა მათი ტრანსპორტირებისთვის გამოყენებას.
2021 წლის 9 მარტს ჟურნალ Physical Review D გამოქვეყნებულ სტატიაში, პრინსტონის უნივერსიტეტის მკვლევარებმა (Juan Maldacena და Alexey Milekhin) გამოთვალეს რა პირობებს უნდა აკმაყოფილებდნენ ჭიახვრელები, რომ შესაძლებელი გახდეს მათი გამოყენებით მაკროსკოპული ობიექტების დიდ მანძილებზე გადატანა. ამისთვის კერძოდ, მათ შემოიყვანეს ისეთი ეგზოტიკური ინგრედიენტი, როგორიცაა უარყოფითი ენერგიები.
ფარდობითობის ზოგადი თეორიის თანახმად ენერგია ყოველთვის დადებითი უნდა იყოს. თუმცა კვანტური თეორია უშვებს უარყოფითი ენერგიის არსებობას თუ ნაწილაკი ვაკუუმის ენერგიას გამოიყენებს. კერძოდ, ახალი სტატიის ავტორები მიგვითითებენ კაზიმირის ცნობილ ეფექტზე, რომლის ფარგლებშიც მცირე ზომის რგოლში ვაკუუმურმა კვანტურმა ველებმა შეუძლიათ მოგვცენ უარყოფითი ენერგია. თუმცა ავტორების აზრით, ეს კვანტური ეფექტი შეიძლება გამოვლინდეს მაკროსკოპულ მასშტაბებზე მაგნიტური მუხტის მქონე შავი ხვრელებისთვის. მათი აჩვენეს, რომ ასეთ შავ ხვრელებით შექმნილ ჭიახვრელებში შესაძლებელი იქნება უმასო დამუხტული ფერმიონების ტრანსპორტირება მაგნიტური ძალწირების გასწვრივ. თუმცა ასეთი ჭიახვრელები უნდა იყვნენ ძალიან მცირე, მიკროსკოპული ზომის. მაკროსკუპული ჭიახვრელების მისაღებად საჭიროა დამატებითი, მეხუთე სივრცითი განზომილების და უარყოფითი ენერგიების შემოტანა. ასეთ მოდელში ჭიახვრელები გამოიყურება როგორც ორი მაგნიტური მუხტის მქონე საშუალო ზომის შავი ხვრელი, რომელშიც შესაძლებელია კოსმოსური ხომალდის ზომის ობიექტის მოთავსება.
მიუხედავად არა რეალურობისა, ასეთი ტიპის მოდელების შესწავლას თავისი დადებითი მხარეებიც გააჩნია. პირველი ის, რომ ხდება ფიზიკაში გამოყენებული მათემატიკური თეორიების ტესტირება, მეორე ის, რომ განხილული მოდელები შესაძლოა წარმოადგენენ ჯერ კიდევ უცნობი ახალი თეორიის რაიმე ეფექტურ ზღვარს, მესამე კი ის, რომ ასეთი მოდელები უბრალოდ საინტერესოა.
წყარო:
https://journals.aps.org/prd/pdf/10.1103/PhysRevD.103.066007
