ワームホールはSFの主力であり、ヒーローたちにすばやく簡単に宇宙を旅する方法を提供します。 SFが人気を博したとしても、ワームホールは科学に起源があり、このように時空を歪めることは理論的に可能でした。しかし、オレゴン大学のStephen Hsu博士によると、ワームホールを構築することはおそらく不可能です。
インタビューを聞く：ありそうもないワームホール（4.5 mb）
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フレーザー・ケイン：今、私は自分のスタートレックのエピソードを見てきました。これにより、ワームホールを実際に科学的に理解できるようになりましたか？
スティーブン・スー博士：スタートレックではワームホールを実際に使用していませんが、ワームホールのSFでの最良の治療法は、カールセーガンの本に基づいた映画「コンタクト」でした。そして実際には、歴史的に、セーガンが小説を書いていたとき-セーガンは天文学の教授でした-カルテックのKip Thorneという名前の一般相対性理論の専門家に連絡し、連絡先でワームホールが処理される方法が実際に可能な限り科学的に正しいことに近い。そして、それは実際にワームホールに関する多くの研究を行うようにソーンを刺激しました。私たちの仕事は実際には彼がしたことの延長です。
フレーザー：ワームホールを構築したい場合、理論的にはどうしますか？
Hsu：あなたは非常に奇妙な、またはエキゾチックな種類の問題を抱えている必要があり、その問題は非常に否定的な圧力を持っている必要があります。喉やワームホールのチューブを安定させるには、非常に奇妙な問題が必要であり、私たちの仕事は、そのような問題が素粒子物理学のモデルでどの程度可能であるかに関係していることがわかりました。
フレーザー：時空に涙を作り、それをエキゾチックな物質で満たし、それを開いたままにして、ワームホールの2つの端点を宇宙の周りに移動すると、空間と時間の両方で接続されます。
Hsu：しかし、サイエンスフィクションの一部の記事では、ビッグバンから残っているワームホールはほんの一部しかないと仮定しています。しかし、建設的なモデルは、人間または一部のエイリアン文明が実際に独自に構築するというものであり、その場合、ワームホールの両端はおそらく最初はかなり接近していますが、その後それらを引き離します。
フレーザー：あなたの研究はどこでワームホールに目を向けましたか？
Hsu：私たちは「物質の状態の方程式」と呼ばれるものに対する基本的な制約、つまり圧力やエネルギー密度などの性質が持つことができる特性について研究していました。非常に強い制約がいくつか見つかりましたが、これらの制約はワームホールを構築する可能性に対して非常に否定的であることがわかりました。
フレーザー：ワームホールにはどのような影響がありますか？
Hsu：非常に負の圧力で前に述べた非常に奇妙なエキゾチックな問題を取得するには、圧力をその負に強制すると、問題に常にいくつかの不安定なモードがあることが方程式によって示されます。装置をぶつけるために、虫食い穴を安定させているエキゾチックな問題を見つけるかもしれません–ただ写真の束か何かに崩壊します。
フレーザー：あなたの装置をぶつけないことの問題ですか、それとも安定したポイントに到達することは理論的に不可能ですか？
Hsu：ワームホールを安定させ、安定させることができる古典的な物質を構築することは理論的に不可能だと思います。あなたが尋ねるかもしれませんが、たぶん私は物事をぶつけないようにしますが、もしあなたがワームホールを介して人を送るなら、それ自体がぶつかり、全体がばらばらになる可能性が非常に高いでしょう。
フレーザー：人々を送信したくなかったとしましょう。情報を送信する何らかの方法が必要だったとしましょう。
Hsu：それは除外されません。私たちが導き出した制約は、量子効果が比較的小さい物質に関係していることがわかります。量子効果が非常に大きい問題がある場合でも、安定したワームホールが存在する可能性があります。ワームホール自体は量子的にファジーになります。ワームホールのチューブは、量子状態のように変動します。だからといって、過去にメッセージを送り返すことを妨げるものではありません。目的の場所にメッセージを送信するには、何度もメッセージを送信する必要がある場合があります。しかし、おそらくメッセージを送信できます。ワームホールが変動している場合、人が間違った場所や時間に到着する可能性があるため、人を送ることは危険な場合があります。
フレーザー：ワームホールを構築するには、宇宙全体よりも多くのエネルギーが必要になるという見積もりを聞いたことがあります。その効果について何らかの計算をしましたか？
Hsu：私たちの計算は必ずしもそれを示しているわけではありません。それは、人間が通り抜けるのに十分な大きさのワームホールを作成するために、途方もない量のエネルギー密度を必要とします。しかし、通常、この種の問題を考えると、これを行おうとしている文明が恣意的に高度な技術を持っていると想定します。私たちが理解しようとしているのは、技術に起因するのではなく、物理学の基本的な法則に起因する制限があるかどうかです。
フレーザー：そして、あなたの研究はこの時点からどこにあなたを導きますか？まだ少しわからないことはありますか？
Hsu：私たちの結果は主に、古典的なワームホール、または時空が非常に量子力学的でないワームホールに対処する必要があり、時空がファジーであるワームホールをカバーするように結果を拡張できるかどうか、まだ興味があります。
フレーザー：ダークエネルギーに関する新しい仕事がいくつかあります。ダークエネルギーの影響は宇宙で起こっているようで、加速しているようです。以前には見られなかった新しい形のエネルギーが存在するか、または多分それはアインシュタインの理論の大規模な内訳であるかもしれません。アインシュタインの相対性理論がそれをより大きなレベルで説明できない可能性があることをその作業の一部が示し始めた場合、それはワームホールが何であるかについての古典的な理解に影響を与えますか？
Hsu：ダークエネルギーのコンテキストでは、それは宇宙の大規模構造、メガパーセクの長さスケールでの宇宙の振る舞いに影響を与えるものであるため、理論としての一般相対性理論が非常に長い距離で変更される可能性が常にあります。それらの距離でテストすることはできませんでした。したがって、相対性理論から得られる結論が適用されない可能性は常にあります。私たちの場合、一般相対性理論を使用している長さスケールは、人間のサイズに基づいています。したがって、一般相対性理論がそれらの長さのスケールですでに壊れていたとしても、それは可能ではありますが、少し意外です。
フレーザー：つまり、あなたが見ているのは、細かい部分です。それでも、このスケールでかなりうまく説明できます。
Hsu：そうです、メガパーセクよりもメートルの長さスケールで、一般相対性理論、または少なくともニュートン重力のより強い実験的テストがあります。したがって、使用している重力の数学的公式が正しいことに少し自信があります。
フレーザー：私が宇宙を非常に速く越えたいと思ったなら、おそらくワープドライブを代わりに見るべきであるか、あるいは通常のスペースで動く単純な古いものを見る必要があります。
Hsu：私はSFの大ファンであり、子供の頃からいますが、科学者として、私たちの宇宙は人間が取得するのに非常に便利な方法で構築されていないように見えます星から星へ。そして、私たちが最終的に私たちの太陽の近くに留まるSFですが、生物工学や情報技術、あるいはA.I.スタートレックよりも私たちの物理法則で実現可能性が高いようです。
