نگاهی به ساخت دستگاه مغناطیسی کرم‌چاله توسط دانشمندان + عکس

میهن پست – قبل از توضیح در مورد ساخت کرم چاله مغناطیسی توسط دانشمندان باید گفت که کِرمچاله در فیزیک یک پل میانبر فرضی در فضازمان است طوری که کرمچاله‌ها ساختارهای فضازمانی پل مانندی هستند که دو گسترهٔ جدا از یک فضازمان یا دو فضازمان جدا از هم را به یکدیگر پیوند می‌دهند. کرمچاله‌ها مسافت و زمان بایسته برای رسیدن از یک نقطه به نقطهٔ دیگر را کوتاه و آسان می کنند.

ساختن واژه «کرم‌چاله یا کرمچاله»و «سیاه‌چاله فضایی» به جان ویلر نسبت داده شده است. با اینحال در دهه ۱۳۱۰ اینشتین و روزن با به‌کاربردن غوطه‌وری متریک شوارتزشیلد در فضای استوانه‌ای، معادله غوطه‌وری یک کرمچاله گذرناپذیر و ناایستا که «پل اینشتین – روزن» نامیده می‌شود را به‌دست آوردند. یک سال پس از دادن نظریه نسبیت عام به‌وسیله آلبرت اینشتین، سال ۱۹۱۶ فلام دریافت که از بررسی شوارتزشیلد معادلات میدان اینشتین می‌توان پاسخ کرمچاله‌ای به‌دست آورد. این گونه کرمچاله ،«کرمچاله شوارتزشیلد» نامیده شده است.

در توصیف ساختار هندسی یک کرمچاله باید گفت که یک کرمچاله در صورت وجود، خود بخشی از فضازمان چهار بعدی عالم می‌باشد. همان‌گونه که می‌دانید اینشتین در سال ۱۹۰۵ ثابت کرد که جهان تنها از سه بعد فضایی تشکیل نشده و زمان صرفآ یک پارامتر در حال تغییر نیست. بلکه زمان خود نیز به عنوان بعد چهارم عالم به‌حساب می‌آید. در این فضازمان چهار بعدی، کرمچاله‌ها می‌توانند سوراخی به جهانی دیگر یا ناحیه‌ای دیگر از همین جهان باشند. پس باید در نظر داشته باشیم که این اجسام چهاربعدی هستند و ما تنها برای ساده‌سازی آن‌ها را به صورت دوبعدی نشان می‌دهیم.

به‌عنوان مثالی ساده، یک صفحه کاغذ تخت را درنظر بگیرید که از چهار سو تا فواصل بسیار دور گسترده شده باشد. هر دو طرف صفحه که آن‌ها را «رو» و «زیر» صفحه می‌نامیم، بطور مستقل یک فضای دوبعدی را تشکیل می‌دهند که می‌توانیم آن را یک جهان دوبعدی بینگاریم. ساکنان این جهانها خود موجودات دوبعدی هستند.

آشکار است که این دو جهان هیچ پیوندی با هم ندارند و ساکنان آن‌ها از وجود همدیگر بی خبرند .اکنون بینگارید یک سوراخ دایره‌ای در این صفحه ایجاد شود. به این ترتیب دو جهان بطور پیوسته با هم ارتباط دارند. ما این حفره تونل مانند را یک کرمچاله می‌نامیم.

اکنون بیایید به‌جای یک سوراخ، دو سوراخ در صفحه ایجاد کنیم. سپس لبه‌های این دو سوراخ را بکشیم تا به صورت دو لوله درآید و با ادامه دادن این کار دو لوله را به‌هم وصل کنیم. این نیز یک کرمچاله‌است. با این تفاوت که نایکسانی در ان بر خلاف حالت پیشین دو گستره از یک جهان را به هم وصل می‌کند. در حالتی که فضای ما خمیده باشد مسافرت از طریق این کرمچاله بسیار تندتر شدنی است. چون مسافت کوتاهتر است.

اگر در هر یک از دو ورق تخت همراستا نیز یک سوراخ ایجاد کنیم، با کشیدن لبه‌های سوراخ و رساندن دو لولهٔ ایجادشده به هم می‌توانیم یک کرمچاله ایجاد کنیم که صفحه بالایی یکی از ورق‌ها را به صفحه پایینی ورق دیگر وصل کند.

در این میان فیزیکدانان دستگاه کرم‌چاله‌ای ساختند که می‌تواند از طریق فضا تونلی در میدان مغناطیسی ایجاد کند، چیزی شبیه فیلم پیشتازان فضا اما این دستگاه حداقل به این زودی‌ها نمی‌تواند انسان را در فضا و مکان جابه‌جا کند. بااین‌وجود، دستیابی به این موفقیت می‌تواند تکنولوژی‌های مبتنی بر مغناطیس ازجمله MRI (تصویرسازی تشدید مغناطیسی) را متحول کند.

در توضیح بیشتر باید گفت که کرم‌چاله‌ها شیارهایی در ساختار فضا زمانی هستند که می‌توانند دو مکان مختلف را به هم متصل کنند، کرم‌چاله‌ها سابقه تاریخی طولانی و رنگارنگی در عرصه داستان‌های علمی تخیلی دارند. اما ازنظر علمی، کرم‌چاله‌ها مفهوم انتزاعی محسوب می‌شوند که تنها توسط فیزیکدانان با استفاده از معادلات تخیلی مدل‌سازی شده‌اند، ازاین‌رو تاکنون شواهد قطعی از وجود کرم‌چاله‌های فضازمانی کشف نشده است.

این نکته را فراموش نکنیم که کرم‌چاله‌های مغناطیسی به‌کلی داستانی دیگری دارند. به گزارش ساینتیفیک رپورتز، فیزیکدانان دستگاهی ساخته‌اند که قادر به ایجاد تونل از یک مکان به مکان دیگر در خطوط میدان مغناطیسی است. البته این فرایند نامرئی است و برای بیننده خارجی قابل‌مشاهده نخواهد بود.

یوردی پرات کمپس نویسنده اصلی پژوهش از دانشگاه اتونوموس بارسلون به وب‌سایت لایو ساینس گفت:“ازنظر مغناطیسی، این دستگاه مانند کرم‌چاله عمل می‌کند؛ درواقع مانند اینکه میدان مغناطیسی از طریق یک بعد فوق ویژه انتقال یابد.”

دستگاه کرم‌چاله ساخته شده که طرح آن را مشاهده می کنید، از مارپیچ داخلی فلز فرومغناطیسی( قسمت راست تصویر) میان دو کره هم‌مرکز تشکیل‌شده است. فرو مغناطیس خطوط میدان مغناطیسی را ازیک‌طرف به‌طرف دیگر انتقال می‌دهد، درعین‌حال، غشایی از ایتربیم باریم مس اکسید ( یک ماده ابررسانا) در هنگام حرکت، خطوط میدان مغناطیسی را منحرف می‌کند. از آن‌سو غشای بیرونی متشکل از فلزات-Mu ( فلزاتی که برای محافظت از دستگاه‌های الکترونیکی و نقره مورداستفاده قرار می‌گیرند). انحراف مغناطیسی ابررسانا را به‌کلی خنثی می‌کند، همه این فرایند به‌صورت مغناطیسی نامرئی تصویر می‌شود. ازاین‌رو با غوطه‌ور شدن در حمام نیتروژن مایع (ابررساناها تنها در دمای پائین عمل می‌کنند) می‌توان وارد یک کرم‌چاله واقعی شد.

نکته قابل توجه در مورد این کرمچاله ساخته شده این است که با آن نمی‌توان مواد را از جایی به‌جای دیگر منتقل کرد اما دستگاهی که قادر به ایجاد تونل از طریق میدان‌های مغناطیسی باشد، می‌تواند کاربردهای عملی جذابی داشته باشد، برای مثال می‌توان تصاویری از بدن فردی را با استفاده از مغناطیس قوی و بدون اینکه فرد موردنظر درون دستگاه MRI قرار گیرد، از یک مکان به مکان دیگر فرستاد.این قابلیت برای اشخاصی که از قرار گرفتن در محیط‌های بسته هراس دارند ( افراد مبتلابه اختلالات کلاستروفوبیا) می‌تواند کاربرد داشته باشد.

منبع : gizmodo

پاسخ بدهید

ایمیلتان منتشر نمیشوذفیلدهای الزامی علامت دار شده اند *

*