Co to jest tunel czasoprzestrzenny?

Tunel czasoprzestrzenny jest hipotetyczną topologią czasoprzestrzenną, „skrótem”, który pozwoliłby podróżować między dwoma punktami z pozornie większymi prędkościami niż światło. Nazwa pochodzi od analogicznej czasoprzestrzeni do powierzchni jabłka, w której tunel czasoprzestrzenny jest tunelem przez jabłko. W rzeczywistości ruch przez tunel czasoprzestrzenny nie byłby szybszy niż światło, ale raczej poruszałby się z normalną prędkością przez złożoną przestrzeń.

Tunele czasoprzestrzenne są popularne w science fiction, ponieważ pozwalają bohaterom pokonywać duże odległości w krótkich okresach czasu. W prawdziwym życiu tunele czasoprzestrzenne prawdopodobnie nie istnieją, ponieważ wymagałyby materii ujemnej, egzotycznej substancji, której nigdy nie zaobserwowano i której istnienia nie przewiduje przewidywany model fizyki cząstek elementarnych. Modele matematyczne czasoprzestrzennych czasoprzestrzeni pokazują, że niemal natychmiast „uszczypnęłyby się”. Ponadto tunel czasoprzestrzenny musiałby być bardzo mały - większość modeli wykazuje tunele czasoprzestrzenne z otworami mniejszymi niż jądro atomowe.

Tunele czasoprzestrzenne zostały również nazwane tunelami czasoprzestrzennymi Schwarzschilda lub mostami Einsteina-Rosen w kontekście wcześniejszych analiz matematycznych. Most Einsteina-Rosena miałby czarną dziurę przy obu wejściach, co oznacza, że ​​gdy teoretyczny podróżnik wszedłby do tunelu czasoprzestrzennego, przekroczyłby horyzont zdarzeń i utknął na środku.

Jeśli tunele czasoprzestrzenne mogłyby istnieć, mogłyby również funkcjonować jako wehikuły czasu. Zgodnie z teorią względności Einsteina czas płynie wolniej dla ciała o wysokim przyspieszeniu. Gdyby jeden koniec tunelu czasoprzestrzennego został przyspieszony do prędkości zbliżonej do prędkości światła, podczas gdy drugi był nieruchomy, podróżnik wchodzący do stacjonarnego otworu wyłoniłby się w przeszłości z przyspieszonego otworu. Ten rodzaj tunelu czasoprzestrzennego nazwano by zamkniętą krzywą czasową lub dziurą czasową.

Fizyk Stephen Hawking zaproponował, że łamanie przyczynowości takich tuneli czasoprzestrzennych byłoby fizycznie zabronione przez jakąś formę kosmicznej cenzury. Wynika to z faktu, że podróże w czasie spowodowałyby pozornie nierozwiązywalne paradoksy, takie jak przypadek, w którym ktoś cofa się w czasie, by zabić swoje wcześniejsze ja. Więcej informacji na temat teoretycznych właściwości tunelu czasoprzestrzennego wymagałoby kwantowej teorii grawitacji, która nie została jeszcze opracowana.