웜홀은 공상 과학의 주류이며, 영웅에게 우주를 즉시 여행하는 빠르고 쉬운 방법을 제공합니다. 공상 과학 소설이 인기를 끌었음에도 불구하고 웜홀은 과학의 기원을 가졌으며 이론적으로 가능한 것처럼 시공간을 왜곡합니다. 그러나 오리건 대학의 Stephen Hsu 박사에 따르면 웜홀을 구축하는 것은 불가능할 것입니다.
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프레이저 가인 : 이제 스타 트렉 에피소드를 보았습니다. 이것이 웜홀에 대한 실제 과학적 이해를 위해 얼마나 잘 준비 했습니까?
Stephen Hsu 박사 : Star Trek에서는 웜홀을 실제로 사용하지 않지만 웜홀을위한 공상 과학에서 가장 좋은 방법은 Carl Sagan의 책을 기반으로하는 영화 Contact에있었습니다. 실제로 역사적으로 Sagan이 소설을 썼을 때 – Sagan은 천문학 교수였습니다 – 그는 Caltech의 Kip Thorne이라는 사람인 General Relativity의 전문가에게 연락을 취했으며, 웜홀이 Contact에서 처리되는 방식이 실제로 과학적으로 가능한 한 정확합니다. 그리고 실제로 Thorne은 웜홀에 대해 많은 연구를하도록 자극했습니다. 우리의 일은 실제로 그가 한 일의 연장입니다.
프레이저 : 만약 당신이 이론적으로 웜홀을 만들고 싶다면 어떻게 할 것입니까?
Hsu : 매우 이상하거나 이국적인 물질이 필요하고 그 물질은 매우 부정적인 압력을 가져야합니다. 벌레 구멍의 목구멍이나 튜브를 안정화시키기 위해서는 매우 이상한 물질이 필요하며 우리의 작업은 입자 물리 모델에서 그러한 물질이 얼마나 될 수 있는지와 관련이 있습니다.
프레이저 : 시공간에서 눈물을 흘리고 이국적인 물질로 채워서 열어 두었다가 우주 주위로 벌레 구멍의 두 끝점을 움직여 우주와 시간에 연결한다고 가정 해 봅시다.
Hsu : 그러나 일부 공상 과학 소설에서는 빅뱅에서 남은 웜홀이 몇 개 있다고 가정하고, 우리는 단지 하나를 발견하고 사용하기 시작합니다. 그러나 건설적인 모델은 인간 또는 일부 외계인 문명이 실제로 자신의 것을 건설한다는 것입니다.이 경우 웜홀의 두 끝이 처음에 서로 가깝게 붙어 있지만 당신은 그들을 분리시킵니다.
프레이저 : 연구 결과 웜홀을 어디에서 보았습니까?
Hsu : 우리는“물질 상태 방정식”이라는 압력에 대한 기본 제약을 연구하고있었습니다. 압력이나 에너지 밀도와 같은 속성이 중요한 요소입니다. 우리는 매우 강한 제약을 발견했으며, 이러한 제약은 웜홀을 구축 할 가능성에 매우 부정적인 것으로 나타났습니다.
프레이저 : 웜홀에 어떤 영향을 미칩니 까?
Hsu : 이전에 매우 부정적인 압력으로 언급 한 매우 이상한 이국적인 물질을 얻기 위해, 압력을 그 부정적인 것으로 강제 할 때, 물질에 불안정한 모드가 항상 있다는 것을 보여주는 방정식이 나옵니다. 기기를 부딪히기 위해 벌레 구멍을 안정화시키는 이국적인 문제가 여러 장의 사진 등으로 무너질 수 있습니다.
프레이저 : 기기에 부딪히지 않는 문제입니까, 아니면 이론적으로 안정적인 지점에 도달하는 것이 불가능합니까?
Hsu : 이론적으로 불가능하고 웜홀을 안정화시킬 수있는 고전적인 물질을 만드는 것은 불가능하다고 말합니다. 당신은 아마, 아마도 그 물건을 부딪 치는 것을 피할 것입니다. 그러나 당신이 벌레 구멍을 통해 사람을 보내면, 그 자체가 충돌을 일으키고 모든 것이 무너질 것입니다.
프레이저 : 사람들을 보내지 않고 정보를 보내는 방법을 원한다고 가정 해 봅시다.
Hsu : 제외되지 않습니다. 양자 효과가 상대적으로 작은 물질과 관련하여 우리가 도출 한 제약 조건이 밝혀졌습니다. 양자 효과가 매우 큰 문제가 있다면 여전히 안정적인 웜홀을 가질 수 있습니다. 웜홀 자체는 양자 적으로 퍼지됩니다. 웜홀의 튜브는 양자 상태처럼 변동합니다. 이제는 다시 메시지를 보내지 않아도됩니다. 원하는 곳으로 이동하려면 메시지를 여러 번 보내야 할 수도 있습니다. 그러나 여전히 메시지를 보낼 수 있습니다. 웜홀이 변동하는 경우 잘못된 장소 또는 시간으로 인해 사람을 보내는 것이 위험 할 수 있습니다.
프레이저 : 웜홀을 만들려면 전체 우주보다 더 많은 에너지가 필요하다는 추정을 들었습니다. 그 효과에 대한 계산이 있습니까?
Hsu : 계산 결과가 반드시 그런 것은 아닙니다. 인간이 들어갈 수있을 정도로 큰 웜홀을 만들려면 엄청난 양의 에너지 밀도가 필요합니다. 그러나 일반적으로 이러한 종류의 문제를 고려할 때 문명을 수행하려는 모든 기술에는 임의로 고급 기술이 있다고 가정합니다. 우리가 이해하려고하는 것은 기술이 아니라 물리의 기본 법칙에서 오는 한계가 있는지 여부입니다.
프레이저 : 그리고 당신의 연구는이 시점에서 어디로 이끌까요? 아직 확실치 않은 것이 있습니까?
Hsu : 우리의 결과는 주로 고전적인 웜홀 또는 시공간이 매우 양자적인 기계가 아닌 웜홀을 처리해야하는데, 시공간이 퍼지는 웜홀을 커버하도록 결과를 확장 할 수 있는지에 여전히 관심이 있습니다.
프레이저 : 우주에서 암흑 에너지 효과가 일어나고 있으며 가속화되고 있다는 암흑 에너지에 대한 새로운 연구가 있습니다. 이전에는 볼 수 없었던 새로운 형태의 에너지가 있거나 아인슈타인의 이론에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 만약 그 연구의 일부가 아인슈타인의 상대성 이론이 그것을 더 큰 수준으로 설명 할 수 없다는 것을 보여주기 시작한다면, 그것은 웜홀이 무엇인지에 대한 고전적인 이해에 영향을 미칠까요?
Hsu : 암흑 에너지의 맥락에서, 그것은 우주의 대규모 구조, 메가 파섹의 길이에 대한 우주의 행동에 영향을 미치기 때문에 이론으로서의 일반 상대성 이론은 매우 먼 거리에서 수정 될 수 있습니다. 그 거리에서 테스트 할 수 없었습니다. 따라서 상대성 이론에서 얻은 결론은 적용 할 수 없습니다. 우리의 경우, 일반 상대성 이론을 사용하는 길이 규모는 인간의 크기입니다. 따라서 일반 상대성 이론이 가능한 한 그 규모로 이미 분해 된 것은 다소 놀라운 일입니다.
프레이저 : 그래서 당신이보고있는 작은면에 더 가깝습니다. 여전히이 규모로 일을 잘 설명합니다.
Hsu : 맞습니다. 메가 파섹보다 길이의 척도에서 일반 상대성 이론, 또는 적어도 뉴턴의 중력에 대한 더 강력한 실험 테스트가 있습니다. 우리가 사용하는 중력의 수학적 공식이 정확하다고 확신합니다.
프레이저 : 우주를 매우 빠르게 지나가려면 날실 드라이브를 보거나 보통 공간에서 평범한 오래된 움직임을보아야합니다.
Hsu : 나는 공상 과학 소설 팬이고, 어렸을 때부터 있었지만, 과학자로서, 우리 우주는 인간이 얻을 수있는 매우 편리한 방식으로 구성되지 않은 것처럼 보입니다. 별에서 별까지. 그리고 공상 과학은 우리 태양에 가까이 머물러 있지만 생명 공학이나 정보 기술 또는 AI로 놀라운 일을합니다. Star Trek보다 우리의 물리 법칙으로 실현 가능할 것 같습니다.
