mały|Przestrzenna wizualizacja mostu Einsteina-Rosena
Most Einsteina-Rosena () zwany również Tunelem Schwarzschilda – odmiana tunelu czasoprzestrzennego, odkryta teoretycznie w ramach badań teorii względności prowadzonych w 1935 roku przez Alberta Einsteina i Nathana Rosena. Nazwą tą określano początkowo wszystkie modele tuneli czasoprzestrzennych, aż w miarę teoretycznego odkrywania tuneli o innych cechach w literaturze anglojęzycznej przyjęła się nazwa wormhole. Dziś określenie mostu Einsteina-Rosena stosuje się tylko do pierwotnego modelu odkrytego w 1935 roku. Choć teoria względności dopuszcza tunele czasoprzestrzenne jak most Einsteina-Rosena, to nie ma pewności co do tego, czy rzeczywiście mogłyby one istnieć w realnych warunkach fizycznych.
Geneza mały|Diagram Kruskala-Penrose'a mały|Wizualizacja hipotetycznej białej dziury
Genezą powstania mostu Einsteina-Rosena nie był fakt poszukiwań podróży międzygwiezdnych. Fizycy chcieli bowiem wyeliminować osobliwości z ogólnej teorii względności co pozwoliłoby na stworzenie modelu cząstki elementarnej. Dzięki maksymalnemu analitycznemu przedłużeniu rozwiązania Schwarzschilda, które opisuje horyzont zdarzeń czarnej dziury, przestrzeń ulegałaby odbiciu. Struktura matematyczna nie kończyłaby się osobliwością lecz otwierała się na drugą, identyczną stronę.
John Wheeler oraz Robert Fuller udowodnili, że klasyczny most ER jest obiektem na tyle niestabilnym, że nawet foton nie jest w stanie go przebyć przed zamknięciem. Dodatkowo każdy obiekt, który wpadłby do tunelu, ulegałby nieuniknionemu dotarciu do osobliwości czasoprzestrzennej. Wprowadzenie materii egzotycznej prowadzi do odmiennych modeli tuneli czasoprzestrzennych, a nie do stabilizacji klasycznego mostu Einsteina–Rosena. Warto zaznaczyć iż materia egzotyczna również występuje jako obiekt czysto matematyczny i brak dowodów na fizyczną obecność takiej materii we wszechświecie
Strukturalnie w rozwiązaniu pojawia się region interpretowany jako biała dziura, która jest czasowo odwróconym rozwiązaniem równań pola Einsteina względem czarnej dziury. Obiekt pojawia się również w diagramie Kruskala-Penrose'a. Diagram posiada cztery regiony. Region 1 na diagramie jest "naszym" asympotycznym wszechświatem, region 2 oznacza wnętrze czarnej dziury (r=0), region 3 inny asymptotyczny wszechświat oraz region 4 wnętrze białej dziury (r=0). Most ER w tym diagramie odpowiadałby przejściu pomiędzy regionem 1 a 3.
Ujęcie mechaniki kwantowej Współczesna fizyka teoretyczna rozważa również związki pomiędzy tunelami czasoprzestrzennymi a zjawiskami mechaniki kwantowej. W 2013 roku Juan Maldacena i Leonard Susskind zaproponowali hipotezę znaną jako ER = EPR, zgodnie z którą splątanie kwantowe (EPR) pomiędzy pewnymi układami może być matematycznie równoważne istnieniu nieprzechodnich tuneli typu Einstein–Rosen (ER) w określonych modelach teorii grawitacji kwantowej. Hipoteza ta nie oznacza istnienia fizycznych, przechodnich tuneli czasoprzestrzennych, lecz wskazuje na głębokie powiązania pomiędzy geometrią czasoprzestrzeni a strukturą splątania kwantowego. Zależności te pozostają przedmiotem intensywnych badań teoretycznych i nie zostały dotychczas potwierdzone doświadczalnie.
Zobacz też Tunel Morrisa-Thorne’a
Przypisy
Kategoria:Ogólna teoria względności Kategoria:Czas Kategoria:Zjawiska nazwane od Alberta Einsteina