کرمچاله / WormHole

این پست رو در ارتباط با فیلم زیبای InterStellar ساخته کریستوفر نولان نوشتم. اصطلاح کرمچاله رو نولان توی فیلم با قلم و کاغذ به زیبایی توضیح داد، اما چند کلمه توضیح اضافه می کنم.

یک موجود یک بعدی را در نظر بگیرید. در واقع موجودی که روی یک خط زندگی می کند. این موجود فقط حرکت به چپ و راست را می شناسد و هیچ درکی از حرکت در صفحه و فضا ندارد.

حال فرض کنید این خطی که موجود یک بعدی روی آن زندگی میکند خمیده باشد. به خاطر اینکه این موجود فقط حرکت به چپ و راست را می شناسد، درکی از خمیدگی فضایی که در آن زندگی می کند ندارد و فکر می کند فضا صاف است. در واقع دلیل این است که اصلا نمی تواند بفهمد خم شدن یک فضای یک بعدی یعنی چه...
به عنوان یک مثال خوب یک دانه تسبیح را به عنوان یک موجود زنده یک بعدی در نظر بگیرید. این دانه تسبیح فقط یک بعد را می شناسد و علی رغم اینکه نخ تسبیح بسیار خمیده است نمی تواند آن را درک کند.

جان کلام این جاست:

حال دو دانه تسبیح که نزدیک سر تسبیح هستند در دنیای خودشان فاصله خیلی زیادی از هم دارند، شاید چند هزار سال نوری!
اما برای کسی که دو بعد را درک می کند این فاصله بسیار کم است. این موجود می تواند با یک میانبر مسیر این دو دانه را بسیار کمتر کند. این میانبر به کرمچاله مشهور است.

در واقع مسیر طولانی فاصله ای است که خود دانه تسبیح حس می کند (مثل فاصله ای که ما تا یک کهکشان دیگر حس می کنیم) ولی مسیر کوتاه مسیری است که یک موجودی که دوبعد را درک می کند حس می کند (مثل مسیری که کرم چاله ها می توانند برای ما درست کنند)

----------------

در صحنه ای از فیلم این اتفاق را برای یک بعد بالاتر توضیح میدهد. جایی که صفحه کاغذ را تا کرده و با مداد یک سوراخ به عنوان میانبر درست می کند.

چیزی که در دنیای ما رخ می دهد نیز مشابه است. احتمال اینکه دنیای سه بعدی ما خمیده باشد بسیار زیاد است، ولی ما بخاطر محدودیت درکمان نمی توانیم این خمیدگی را بفهمیم و فکر می کنیم در یک دنیای صاف زندگی می کنیم.

برای همین ممکن است با وجود اینکه ما فاصله مان تا نزدیک ترین کهکشان را خیلی زیاد حس می کنیم، برای موجوداتی که 4 بعد را درک می کنند این فاصله آن قدر هم زیاد نباشد و بتوانند با یک کرمچاله ما را به آن جا ببرند.

کیپ تورن، استاد سابق دانشگاه کلتک مشاور فیلم نامه اینترستلار (اوایل نام ایشون در کنار کریستوفر و جاناتان نولان در قسمت نویسندگان IMDB بود) زمینه تخصصی اش فعالیتش کرمچاله ها  است.

در قسمت دوم مستند زیبای دورن کرمچاله (با روایت مورگان فریمن) او را می بینیم که در مورد کرمچاله و سفر در زمان صحبت می کند. در این ویدئو او علت این نام گذاری را سوراخی که کرم درون سیب ایجاد می کند و به نوعی میانبر درست می کند می دانست. همچنین بنا بر این مستند، تاکنون کرمچاله ای یافت نشده است، اما در صورت یافت شدن نیز قطر آن بسیار کوچک خواهد بود. برای بزرگ کردن قطر کرمچاله نیاز به انرژی منفی است که محققان توانسته اند مقدار کمی از آن را تولید کنند.