آیا سفر به میلیون‌ها سال نوری دورتر فقط در چند ثانیه ممکن است؟

از فیلم‌های علمی-تخیلی مانند Interstellar   وStar Wars  گرفته تا نظریات فیزیکی معتبر، ایده‌ی سفرهای سریع میان‌ستاره‌ای همواره ذهن دانشمندان و نویسندگان را به خود مشغول کرده است. حالا، برخی فیزیکدانان می‌گویند که شاید بتوان از یک پدیده‌ی نظری به نام کرم‌چاله برای سفر به دورترین نقاط جهان هستی در مدت‌زمانی بسیار کوتاه استفاده کرد.

کرم‌چاله چیست؟

کرم‌چاله یا Wormhole ساختاری فرضی در بافت فضا-زمان است که دو نقطه‌ی بسیار دور را به‌وسیله‌ی یک تونل به هم متصل می‌کند. بر اساس نظریه‌ی نسبیت عام آلبرت اینشتین، اجسام بسیار پرجرم مانند سیاه‌چاله‌ها می‌توانند فضا-زمان را آن‌قدر خم کنند که میان دو نقطه‌ی دوردست، یک پل یا مسیر میان‌بُر ایجاد شود.

در این ساختار فرضی، دهانه‌های کرم‌چاله در نقاط مختلف جهان قرار دارند و توسط یک «گلوگاه» به هم متصل‌اند. اگر این گلوگاه به‌اندازه کافی باز و پایدار باشد، در تئوری می‌توان از آن عبور کرد و به‌جای طی مسیر میلیاردها سال نوری، در چند ثانیه به مقصد رسید.

نظریه‌ای با پشتوانه علمی، اما بدون شواهد تجربی

پروفسور دژان استویکوویچ، کیهان‌شناس دانشگاه بوفالو، معتقد است که از نظر ریاضی و نظری هیچ محدودیتی برای فاصله‌ی قابل‌طی از طریق کرم‌چاله وجود ندارد. به‌گفته‌ی او، ممکن است دو نقطه در فضا میلیاردها سال نوری از هم فاصله داشته باشند، اما از طریق کرم‌چاله تنها چند ثانیه با هم فاصله داشته باشند.

دکتر آندریا فونت، اخترفیزیکدان نظری از دانشگاه جان مورز لیورپول، نیز توضیح می‌دهد که کرم‌چاله‌ها را می‌توان مانند تونل‌هایی در فضا و زمان تصور کرد که مسیرهای معمولی بین دو نقطه را کوتاه می‌کنند؛ درست مانند سوراخ کردن یک صفحه کاغذ تا دو نقطه روی آن به هم برسند.

چرا استفاده از کرم‌چاله‌ها هنوز ممکن نیست؟

با وجود جذابیت نظری، کرم‌چاله‌ها از نظر علمی بسیار ناپایدار هستند. گرانش شدید می‌تواند باعث شود که گلوگاه کرم‌چاله قبل از استفاده بسته شود یا فرو بریزد. برای پایدار نگه داشتن چنین ساختاری، نیاز به «انرژی منفی» است — نوعی از انرژی که در مکانیک کوانتومی تعریف می‌شود و مقدار آن در آزمایشگاه‌های فعلی بسیار محدود است.

استویکوویچ می‌گوید: «برای حفظ پایداری، باید نیرویی معکوس به جاذبه اعمال کنیم، مثلاً با استفاده از انرژی منفی یا هر سازوکار جایگزین دیگری که بتواند نیروی دافعه ایجاد کند.»

در حال حاضر، میزان انرژی منفی موردنیاز برای باز نگه داشتن یک کرم‌چاله بسیار فراتر از توان تولیدی بشر است. با این حال، برخی دانشمندان بر این باورند که شاید تمدن‌های فرازمینی یا حتی خود طبیعت، چنین کرم‌چاله‌هایی را ایجاد کرده باشند.

آینده سفرهای فراکهکشانی؛ علم یا تخیل؟

در حال حاضر، هیچ مدرک مستقیمی برای وجود کرم‌چاله‌ها در جهان نداریم. اما وضعیت برای سیاه‌چاله‌ها هم تا چند دهه پیش همین‌گونه بود؛ تا زمانی که توانستیم با تلسکوپ‌های پیشرفته وجود آن‌ها را تأیید کنیم. بنابراین، برخی دانشمندان امیدوارند که در آینده با پیشرفت فناوری، بتوانیم کرم‌چاله‌ها را نیز شناسایی یا حتی به‌کار بگیریم.

استویکوویچ در پایان می‌گوید: «طبیعت همیشه راه‌هایی برای تحقق پیش‌بینی‌های نظری ما پیدا می‌کند. زمانی هیچ‌کس باور نمی‌کرد سیاه‌چاله‌ها وجود داشته باشند، اما امروز آن‌ها را در سراسر جهان می‌بینیم. شاید فردا نوبت کرم‌چاله‌ها باشد.»