LỖ SÂU ĐI QUA ĐƯỢC (TRAVERSABLE WORMHOLE)

 

 

LỖ SÂU ĐI QUA ĐƯỢC (TRAVERSABLE WORMHOLE)

64B

Trong GR (General relativity) có hai đối tượng kỳ diệu nhất là lỗ đen (BH-black hole) và lỗ sâu (Wormhole). Lỗ đen đã được phát hiện ( người ta đã ghi được sóng hấp dẫn từ va chạm của hai lỗ đen), trong khi lỗ sâu đang còn là ảo vọng.

Đây là một vấn đề lý thú .Khó tìm ra người mà trí tưởng tượng không kích thích được bởi  vấn đề này . 

Từ quan điểm khoa học sự tồn tại lỗ sâu đã ảnh hưởng đến các vấn đề nhân quả (causality), cấu trúc hình học , topo của vũ trụ , hấp dẫn lượng tử và các điều kiện về năng lượng.

Sau đây là hình tượng của lỗ sâu

  

Hình 1 .Ta đã nối hai cuống (throat) (a) thành một cuống thông nhau của lỗ sâu (b).Cuống nối có hình học AdSxS2 .Hai miệng lỗ sâu cách xa nhau một đoạn d .

LỖ SÂU KHÔNG QUA ĐƯỢC 

Lỗ sâu nói chung là không đi qua được .Trong GR người ta chứng minh được điều kiện NEC (Null Energy condition) ,NEC buộc rằng 

 

Điều kiện này làm cho tín hiệu từ miệng này không đến được miệng kia của lỗ sâu.Ngoài ra Lỗ sâu nói chung không ổn định vì sẽ bị co sup(collapse).

LỖ SÂU ĐI QUA ĐƯỢC 

Nếu lỗ sâu đi qua được thì đây là một điều kỳ diệu . Tín hiệu từ miệng này của lỗ sâu có thể thoát ra ngoài miệng kia .Con người có thể dùng lỗ sâu đi qua được để tìm một con đường ngắn hơn nối liền 2 vùng của một vũ tru hoặc nối liền hai vũ trụ khác nhau.Điều này mở ra nhiều khả năng cho con người: con người có thể khám phá (trong một thời đoạn tưởng tượng được trong khả năng của con người ) vũ trụ chung quanh ). Như thế  hiểu được thêm kiến trúc của vũ trụ và xác định được vị trí con người trong vũ trụ.

LÀM THẾ NÀO ĐỂ BIẾN LỖ SÂU THÀNH ĐI QUA ĐƯỢC 

Một phương pháp hữu hiệu là sử dụng hiệu ứng CASIMIR.Năm 1948 Hendrik Casimir tìm ra hiệu ứng này trong lý thuyết điện từ và tính được tensor năng lượng.

Tensor Casimir ( ngoài cách sử dụng hai đĩa như trong phòng thí nghiệm ) có thể thu được nhờ hiệu ứng topo Casimir.Nếu chúng ta có một không thời gian 2 chiều ( t , r ). Ta biến không  gian đó thành không gian có chu kỳ (chu kỳ là L).Ta tính 

 

Nhờ hiệu ứng Casimir mà chúng ta có được năng lượng âm (dẫn đến áp suất âm chống co sụp) bảo đảm sự ổn định bền vững của lỗ sâu và loại được các đối tượng khác như kỳ dị hoặc chân trời sự cố và làm cho lỗ sâu không đi qua được (intraversable).

Hiệu ứng Casimir chứng tỏ rằng Lý thuyết trường lượng tử cho phép hiện tượng trong một vùng nào đó mật độ năng lượng có thể âm so với năng lượng chân không của vật chất thường . Nhiều nhà vật lý như Stephen Hawking,Kip Thorn chứng minh rằng những hiệu ứng như vậy có khả năng làm ổn định (stabilize) tránh co sụp của một lỗ sâu. 

KẾT LUẬN

Hiện nay lỗ sâu đi qua được (traversable wormhole ) đang còn là một ảo vọng và đang được nghiên cứu một cách mạnh mẽ (Maldacena đã cùng đồng nghiệp nghiên cứu lỗ sâu đi qua được không chỉ bằng các dối tượng vi mô mà còn cho cả con người ).

Sự phát hiện hoặc xây dựng nhân tạo được các lỗ sâu đi qua được có thể mở ra trang sử mới cho vũ trụ học . Con người có nhiều khả năng hơn để nắm được kiến trúc vũ trụ chung quanh , có thể đi lùi về quá khứ kiểm tra nghịch lý “ông nội” (Một người đi lùi về quá khứ giết ông nội của mình thì người đó có thể tiếp tục tồn tại hay không ?).

Vấn đề lỗ sâu đi qua được (traversble wormhole ) có ảnh hưởng không những đến vấn đề du hành của con người mà còn ảnh hưởng đến vấn đề xây dựng lượng tử hấp dẫn (hiệu ứng Casimir là hiệu ứng lượng tử ).

TÀI LIỆU THAM KHẢO 

[1]Theodora Nikolakopoulou, Building traversable wormholes from Casimir energy and non-local couplings

[2] Juan Maldacena &Alexey Milekhin ,Humanly traversable wormholes, PhysRevD ,2021.