Hacer los agujeros de gusano existen realmente?

Question

He estudiado la relatividad especial y tener un conocimiento preliminar sobre la relatividad general. Me encontré con este pensamiento que cuestiona la existencia de agujeros de gusano.

Los agujeros de gusano son las conexiones de los diferentes puntos en el espacio-tiempo, que se producen debido a la curvatura del espacio-tiempo de la geometría. Como un pedazo de papel puede ser doblado y un agujero puede ser creado para conectar dos puntos en el papel, que hace que la distancia entre esos dos puntos para reducir a cero mediante la creación de una vía directa de un punto a otro punto. No existen evidencias experimentales que demuestren la existencia de agujeros de gusano, sin embargo, hay algunas soluciones teóricas para los agujeros de gusano.

Voy a describir un experimento de pensamiento que cuestiona la existencia de agujeros de gusano. Todavía no he encontrado la falla en el experimento de pensamiento, o una explicación correcta aparte de que los agujeros de gusano no puede existir. Sería genial si me pueden obtener sugerencias sobre la materia.

La idea va así:

Supongamos que dos gemelos Howard y Raj están en el mismo punto en el espacio-tiempo. Un día, Howard tiene la oportunidad de viajar en el espacio (Básicamente la misma configuración como en la paradoja de los gemelos). Howard tablas de una nave espacial y comienza a moverse lejos del punto a a Un punto en una línea recta a una velocidad comparable a la velocidad de la luz. Cuando se alcanza el punto B en su viaje (viaje) las declaraciones grabadas por ambos de ellos son:

Raj: Howard ha alcanzado el punto B y el tiempo en mi reloj es de 5 horas y tiempo en Howard reloj debe ser de 3 horas (suponga que Howard se mueve con la velocidad correspondiente a la anterior intervalos de tiempo). Así que él es más joven que yo. Howard: Raj se está alejando de mí y, por lo tanto, él es más joven que yo. Howard todavía se está moviendo a velocidad constante y por lo tanto, tanto los marcos son inerciales. Esta es una situación paradójica que es correcto y quién está equivocado. Pero en una observación más cercana nos encontramos con que no hay ninguna paradoja. Las dos afirmaciones no son simultáneas, de acuerdo a la relatividad de la simultaneidad. Supongamos el caso en que P es el caso cuando Raj los impulsos de reloj de 5 horas y el evento Q ser el evento en el que Howard llega al punto B. Estos dos eventos son simultáneos en el marco de referencia de Raj, pero no son simultáneos en Howard marco de referencia es decir, cuando Raj el reloj marca las 5 horas, según Howard, él no está en el punto B.

Ahora viene la parte principal de este experimento. Supongo que si hay un agujero de gusano en el punto B, que se conecta directamente a A. Ahora Howard llega al mismo punto en el espacio-tiempo donde Raj es, y aún se mueve con velocidad constante, por lo que su marco es todavía inercial. Ahora, ¿qué pasa? Ambos de ellos volvió a dar la misma declaración de que el otro es más joven que yo. Como han llegado al mismo punto en el espacio-tiempo de los dos estados debe ser simultánea!

Si consideramos que el agujero de gusano que conecta dos puntos sólo a través del espacio y no a través del tiempo, de que es más joven? Si los agujeros de gusano que conecta dos puntos a través de espacio y tiempo, significa que tiene tiempo viajó con respecto a la otra?

Me agradaría recibir una explicación correcta con respecto a la mencionada situación. Gracias!

Answer 1

Esta pregunta no tiene nada que ver con los agujeros de gusano; es en realidad acerca de la simetría de Lorentz.

En la relatividad especial, no hay mundial de la simetría de Lorentz, en el sentido de que la inercia de los marcos de existir y la física es independiente de cual de los marcos a los que trabajan. Como resultado, no hay una noción de que "realmente" se mueve en la paradoja de los gemelos.

La relatividad General se rompe este principio en casi todos los casos. Por ejemplo, la expansión del universo ha preferido marco de referencia, la comoving marco, y puede detectar el movimiento con respecto a ella. Un toroidal universo, también se rompe global de la simetría de Lorentz, ya que el toro células se ven diferentes en diferentes marcos.

Su situación es como la de toro. A ver directamente, ¿por qué se rompe la simetría de Lorentz, tenga en cuenta que usted utiliza de forma implícita el hecho de que el agujero de gusano, el cual transporta Howard desde lo espacial punto B al punto del espacio Una, mantiene el tiempo de coordenadas constante en Raj del marco. Que es, según Raj, Howard entra en el agujero de gusano en aproximadamente el mismo tiempo que sale en el otro lado. Este no es un invariante de Lorentz declaración! Se recoge a Raj del marco especial, y como resultado de ello se puede detectar absoluta de movimiento en relación a este marco.

Answer 2

Esto depende de cómo se defina un agujero de gusano. Un transitables de agujeros de gusano de la clase común en la ciencia ficción narrativas probablemente no existe. Estos requieren energía negativa estados cuánticos con $\langle T^{00}\rangle~<~0$. El estrés de la energía del tensor que es negativo significa que el $\hbar\sum_n\omega(n) a^\dagger(n) a(n)$ o de Hamilton que define el número de partículas es negativo. Esto tiene algo de extraño consecuencias físicas. Esto significa que la frecuencia de $\omega_n$ para algunos valores de $n$ es negativo, lo cual es físicamente impar. La otra es que no hay un mínimo de estado de energía; el espectro no está delimitado a continuación. Esto significa que una cantidad infinita de radiación podría ser emitida como esta exótica estado cuántico cae a los niveles bajos de energía.

Sin embargo, existe una forma de agujero de gusano asociados con los agujeros negros, llamado el de Einstein-Rosen puente. Esto se ve en el diagrama de conformación para el agujero negro de Schwarzschild.

Este diagrama es una idealización y que puede pertenecer a un par de quantum enredados agujeros negros. Podemos pensar en la generación de estos agujeros negros de EPR pares de vueltas, y dos conjuntos de estas están agrupadas en regiones separadas para formar el enredados agujeros negros. El observador entra de este universo, a continuación, se puede observar el mundo en esta lejana región, aquí se llama el universo paralelo. La formación de un agujero negro puede involucrar aspectos de cómo las partículas elementales están entrelazados a través del multiverso.

Esto por supuesto no es transitable. No hay ninguna causal ruta que conecta estas dos regiones, o universos. Así que un agujero negro no puede servir como un tipo de agujero de gusano, como en el de Joe Haldeman la novela "El para Siempre la Guerra", donde el viaje es facilitado por saltar a través de "collapsars." La formación del agujero negro es con los estados en los enredos $$ |\psi\rangle~=~\sum_ne^{-E_n\beta/2}|n_1\rangle\otimes|n_2\rangle $$ que en este Euclideanized formulario de boltzmann. La formación de la enredados los agujeros negros, es a partir de estas enredado estados. Este es un caso estándar, y la radiación de Hawking produce partículas en ambos universos, el cambio de enredo desde el agujero negro de estos mundos. La radiación de Hawking es de cuerpo negro en sus estadísticas.

Podemos entonces considerar el caso con estados exprimidos o el exprimido de vacío. El Boltzmann caso con $\rho~\sim~e^{-E\beta}$ es reemplazado con las estadísticas de Poisson $$ \rho_{nn}~=~\frac{\langle n\rangle^n e^{\langle n\rangle}}{n!}. $$ Podríamos pensar que la matriz de densidad que describe la distribución estadística de puntos en un espacio-tiempo volumen $V$,$V\beta~\simeq~\langle n\rangle$. El parámetro $\beta$ es la de Planck volumen $\beta~=~\ell_p^4$. La distribución de Poisson asume la forma $$ \rho_{nn}~=~P_n(V)~=~\frac{B\beta^ne^{-\beta V}}{n!}. $$ Una cosa que es evidente es que el exponente $e^{-\beta V}$ es muy pequeña para el gran volumen. Esto no va a contribuir mucho a la de la gravedad cuántica de regiones conectadas excepto en muy pequeñas regiones cercanas al tamaño del espacio-tiempo volumen $\beta$. Podemos mejorar esta situación, por supuesto, considerando en este caso los horizontes de los agujeros negros. En este caso podemos dejar $\beta~=~\ell_p^2$ Planck áreas en un agujero negro horizonte. Esto le da un poco de traversible propiedades de un agujero negro. El exprimido de vacío reduce la energía, y las estadísticas sobre la ocurrencia de estos píxeles en el horizonte por la holografía huellas de la misma en la distribución espacial masiva en el exterior. Sin embargo, esto es muy pequeño en comparación con un agujero negro de masa estelar. Para diseñar un agujero de gusano de esta manera requiere de cuantización en la forma masiva a gran escala.

No tenemos evidencia observacional de la astronomía de los agujeros de gusano en el universo. El trabajo se ha hecho para entender lo que es un agujero de gusano podría aparecer como en el universo. Hasta ahora nada se ha sugerido la existencia de un transitables de agujeros de gusano.

Answer 3

Su experimento fue discutido en el Capítulo 14 de Kip Thorne, del libro de 1994, los Agujeros Negros Y Deformaciones del espacio-Tiempo -- impresionante Legado de Einstein. Se consideró, más recientemente, en el Capítulo 10 del libro de 2010, La Física de las puertas estelares -- Universos Paralelos, Viajes en el Tiempo, y el Enigma de los agujeros de Gusano de la Física por Enrico Rodrigo.

En resumen, la aparente paradoja se resuelve por Raj necesariamente viajar hacia adelante en el tiempo, de modo que el agujero de gusano entre Raj y Howard se convierte en una máquina del tiempo.

[Creo que ambos autores obtuvieron su Tel. D. s con John Wheeler (que introdujo los términos "agujero negro" y "agujero de gusano" a la física) un par de décadas de distancia.]

Answer 4

Si hay un futuro conectado a la presente un evento y su negación no pueden existir en ese mismo futuro. Debe haber varios futuros conectado a la presente para cualquier dispositivo para dar la información exacta de cualquiera de los futuros o algún otro ruido (interferencias) en el dispositivo. Si no, la gente con tal dispositivo podría cambiar el indeseable para ellos cambiante de los acontecimientos. Samuel Lewis Reich

Mi completa de papel fácil tiene el enlace https://1drv.ms/w/s!Ajcpi0c5Be4uiHZxJwOi2uMMnGstescriba aquí la descripción del enlace

Answer 5

No creo que su argumento puede trabajar, porque en un espacio-tiempo con los agujeros de gusano no hay mundial de sistemas de inercial. Antes de Raj capturas de vuelta con Howard, él entra en una región a la que Howard marco no puede ser extendida, lo que significa que Howard no tiene una opinión clara sobre lo rápido que Raj es el reloj está funcionando.

Lo cierto es que cuando vienen de nuevo juntos, cada uno tendrá de edad por la longitud de su propio worldline, y ambos están de acuerdo en lo que a estas edades debe ser.

Otra forma de ver la misma cosa es que tu argumento no tiene nada que ver con los agujeros de gusano: Si estaban en lo correcto sería demostrar que no puede haber espacio-tiempo con el cierre de la timelike curvas. Pero no son spacetimes con el cierre de la timelike curvas (por ejemplo, la de Gödel); por lo tanto tu argumento no puede ser correcta.