الثقب الدودي

التاريخ

ظهرت الفكرة بعد إنشاء نظرية النسبية العامة مباشرة تقريباً: في عام 1916، وجد لودفيغ فلام في معادلات أينشتاين شيئاً شبيهاً بالنفق. لاحقاً، وصف أينشتاين وروزن «الجسر»، وأطلق الفيزيائي جون ويلر اسم «الثقب الدودي» في عام 1957.

كيف يعمل

تخيل عالماً ثنائي الأبعاد كورقة. بثنيها، يمكن عمل ثقب ووصل نقطتين بعيدتين بأنبوب قصير — هكذا يشكل الثقب الدودي نفقاً في الزمكان. لكي لا تنهار جدران النفق، يلزم مادة غريبة ذات ضغط سالب (طاردة بدلاً من جاذبة).

التاريخ

ظهرت الفكرة بعد إنشاء نظرية النسبية العامة مباشرة تقريباً: في عام 1916، وجد لودفيغ فلام في معادلات أينشتاين شيئاً شبيهاً بالنفق. لاحقاً، وصف أينشتاين وروزن «الجسر»، وأطلق الفيزيائي جون ويلر اسم «الثقب الدودي» في عام 1957.

كيف يعمل

تخيل عالماً ثنائي الأبعاد كورقة. بثنيها، يمكن عمل ثقب ووصل نقطتين بعيدتين بأنبوب قصير — هكذا يشكل الثقب الدودي نفقاً في الزمكان. لكي لا تنهار جدران النفق، يلزم مادة غريبة ذات ضغط سالب (طاردة بدلاً من جاذبة).

التاريخ

في عام 1916، اقترح لودفيغ فلام، أثناء تفسيره لحل شفارزشيلد، فكرة «الممر الدودي». وصف أينشتاين وروزن في عام 1935 الجسر كنموذج هندسي لجسيم أولي. صاغ جون أرتشيبالد ويلر مصطلح «الثقب الدودي» (wormhole) في عام 1957 في سياق الرغوة الكمومية. تجدد الاهتمام الحديث بعد مقالة موريس وثورن التي أظهرت إمكانية السفر بشرط وجود مادة غريبة.

كيف يعمل

تربط معادلات أينشتاين الهندسة (موتر أينشتاين Gμν) بالمادة (موتر الطاقة-الاندفاع Tμν). بالنسبة للثقب الدودي، تُعطى المترية بالشكل: ds² = -e^{2Φ(r)}c² dt² + dr²/(1 - b(r)/r) + r² dΩ². يتطلب شرط غياب الأفق أن يكون Φ(r) محدوداً في كل مكان. تفرض قابلية العبور شروطاً على b(r) وΦ(r)، كما تتطلب خرق الشرط الطاقي الصفري (طاقة سالبة). توفر التأثيرات الكمومية، مثل تأثير كازيمير، هذه الإمكانية.

مسائل مفتوحة وحقائق طريفة

الشكل المحتمل للمادة الغريبة المناسبة لتثبيت الثقب غير معروف; السفر عبر الثقب قد يؤدي إلى انتهاك السببية (آلة الزمن); قد يدمر عدم الاستقرار الكمومي وإشعاع هوكينغ الثقب

💡 إشارة راديوية تمر عبر ثقب دودي ستصل إلى الهدف أسرع من إشارة مرسلة عبر الفضاء العادي. لكن محلياً لا يتم تجاوز سرعة الضوء: ببساطة المسار عبر الثقب أقصر.