Ujung lain lubang cacingapa yang dibutuhkan lubang cacing yang dapat dilintasi

Lubang cacing yang dapat dilintasi diizinkan oleh relativitas umum tetapi membutuhkan energi negatif. Fisika nyata di balik akhir Cosmos Era "Ujung lain lubang cacing".

Lubang cacing yang bisa dilintasi adalah solusi yang diizinkan relativitas umum, tetapi memerlukan energi negatif, dan kedua mulutnya harus lebih dulu dipindahkan ke tempat dengan kecepatan subcahaya. Kedua batas ini adalah dasar nyata akhir “Ujung lain lubang cacing” dalam game: perjalanan lebih cepat dari cahaya tidak diizinkan, sehingga mulut lubang cacing harus lebih dulu ditarik perlahan ke tempat yang jauh sebelum kamu bisa melintasinya.

Halaman ini lebih dulu menjelaskan cara membuka akhir ini, lalu syarat nyata sebuah lubang cacing dan episode menarik dalam sejarah sains antara Carl Sagan dan Kip Thorne. Halaman ditutup dengan riset nyata tentang ruangwaktu dan lubang hitam serta kaitan tiap butir dengan akhir ini.

Cara membukanya

  • Petunjuk: Lubang cacing hanya bisa terhubung ke tempat yang pernah kamu datangi. Lalu mengapa langit di ujung lainnya terlihat begitu akrab?
  • Syarat: Buka “Melewati lubang cacing”, lalu saksikan akhir alam semesta.
  • Hadiah: Satu kartu planet di album mendapat cerita tambahan "sesudahnya".

Akhir ini masuk kategori Ruangwaktu. Simpul “Melewati lubang cacing” berarti mulutnya sudah ditarik ke probe terjauhmu dan lehernya akan segera terbuka. Sagan menulis adegan serupa dalam Contact, tetapi lubang cacing nyata hanya bisa terhubung ke tempat yang pernah didatangi kapalmu.

Syarat yang nyata

  • Diizinkan relativitas umum: Lubang cacing yang bisa dilintasi adalah solusi yang diizinkan relativitas umum.
  • Butuh energi negatif: Jenis lubang cacing ini memerlukan energi negatif.
  • Mulut harus dipindahkan lebih dulu: Kedua mulut harus lebih dulu dipindahkan ke tempat dengan kecepatan subcahaya, jadi lubang cacing tidak akan langsung membawamu ke tempat yang belum pernah kamu datangi.

Petunjuk "lubang cacing hanya bisa terhubung ke tempat yang pernah kamu datangi" sekadar mengulang poin ketiga di atas: karena kamu sendiri yang memindahkan mulutnya ke sana, ujung lainnya hanya bisa berupa tempat yang pernah kamu datangi. Soal mengapa langit di ujung lainnya terlihat begitu akrab, game tidak memberi penjelasan ilmiah. Itu alur fiktif.

Makalah yang lahir dari novel

Contact (1985) karya Sagan bercerita tentang seorang astronom radio yang menerima rangkaian sinyal bilangan prima dari Vega yang menyembunyikan cetak biru sebuah mesin, dan orang yang membangunnya dikirim jauh-jauh. Buku ini punya latar ilmiah yang tak biasa: Sagan berkonsultasi dengan fisikawan Thorne untuknya, yang langsung melahirkan makalah 1988 tentang lubang cacing yang bisa dilintasi.

Fiksi game, bukan nyata

Lubang cacing yang terhubung ke alam semesta lain adalah fiksi. Simpul “Melewati lubang cacing” dalam game mengatakan bahwa langit di ujung lain lubang cacing mirip tempat yang pernah kamu lihat.

Riset nyata terkait

Studi di bawah ini menyangkut relativitas umum, ruangwaktu, dan lubang hitam. Semuanya sains nyata yang terkait, bukan bukti bahwa lubang cacing ada.

  • Alam semesta Friedmann: Friedmann menurunkan dari relativitas umum bahwa alam semesta bisa mengembang atau menyusut, tujuh tahun sebelum bukti pengamatan muncul (Friedmann, Zeitschrift für Physik, 1922).
  • Relativitas khusus: Waktu dan ruang tidak mutlak (Einstein, Annalen der Physik, 1905).
  • Warp drive: Relativitas umum mengizinkan "gelembung warp" yang memampatkan ruang di depan dan merentangkannya di belakang, tetapi memerlukan energi negatif yang mungkin tidak ada dalam kenyataan (Alcubierre, Classical and Quantum Gravity, 1994). Aturan game adalah perjalanan lebih cepat dari cahaya tidak diizinkan. Butir ini hanya menunjukkan bahwa syarat "energi negatif" terus muncul dalam relativitas umum.
  • Lubang hitam menguap: Efek kuantum membuat lubang hitam memancarkan energi dengan lambat, dan lubang hitam akhirnya akan menguap (Hawking, Nature, 1974).
  • Bayangan lubang hitam: Teleskop radio di seluruh dunia membentuk "teleskop virtual" seukuran Bumi dan memotret bayangan lubang hitam di pusat galaksi M87 (Kolaborasi Event Horizon Telescope, The Astrophysical Journal Letters, 2019).
  • Gelombang gravitasi: Dua lubang hitam bergabung 1,3 miliar tahun lalu, dan umat manusia akhirnya mendengar riak ruangwaktu itu (Abbott dkk., LIGO dan Virgo, Physical Review Letters, 2016).
  • Bab terakhir alam semesta: Nasib alam semesta triliunan tahun ke depan dan sesudahnya: bintang-bintang padam, proton mungkin meluruh, dan lubang hitam akhirnya menguap (Adams dan Laughlin, Reviews of Modern Physics, 1997).

Ingin membaca aslinya? Cari judul-judul ini

  • Friedmann (1922): "Über die Krümmung des Raumes", kira-kira "Tentang kelengkungan ruang"
  • Einstein (1905): "Zur Elektrodynamik bewegter Körper", kira-kira "Tentang elektrodinamika benda yang bergerak"
  • Alcubierre (1994): "The warp drive: hyper-fast travel within general relativity"
  • Hawking (1974): "Black hole explosions?"
  • Event Horizon Telescope (2019): "First M87 Event Horizon Telescope Results. I. The shadow of the supermassive black hole"
  • Abbott dkk. (2016): "Observation of gravitational waves from a binary black hole merger"

Dasar nyata

  • Lubang cacing yang dapat dilalui adalah solusi yang diizinkan relativitas umum, tetapi membutuhkan energi negatif; kedua mulutnya harus lebih dulu dibawa ke tempatnya dengan kecepatan sublumina.

  • Melewati lubang cacing: Mulut lubang cacing sudah dibawa ke wahana terjauh, dan leher lubangnya hampir terbuka. Sagan menulis adegan serupa dalam Contact, tetapi lubang cacing sungguhan hanya bisa menyambung ke tempat yang pernah didatangi kapalmu.

  • Contact (Carl Sagan, 1985), sainsnya: Sagan berkonsultasi dengan fisikawan Thorne untuk buku ini, yang langsung melahirkan makalah 1988 tentang lubang cacing yang dapat dilintasi.

Riset terkait

Studi-studi ini berkaitan dengan topik ini tetapi bukan bukti langsung untuk halaman ini.

  • Alam semesta Friedmann: Friedmann menurunkan dari relativitas umum bahwa alam semesta bisa mengembang atau menyusut, tujuh tahun sebelum ada bukti pengamatan.

    Sumber: Friedmann, Zeitschrift für Physik 1922, "Über die Krümmung des Raumes"

  • Bayangan lubang hitam: Teleskop radio di seluruh dunia membentuk “teleskop virtual” seukuran Bumi dan memotret bayangan lubang hitam di pusat M87.

    Sumber: Event Horizon Telescope Collaboration, The Astrophysical Journal Letters 2019, "First M87 Event Horizon Telescope Results. I. The shadow of the supermassive black hole"

  • Gelombang gravitasi: Dua lubang hitam bergabung 1,3 miliar tahun lalu, dan riak ruang-waktu akhirnya terdengar oleh manusia, mengonfirmasi prediksi Einstein seabad sebelumnya.

    Sumber: Abbott et al. (LIGO & Virgo), Physical Review Letters 2016, "Observation of gravitational waves from a binary black hole merger"

  • Relativitas khusus: Waktu dan ruang tidak mutlak. Seorang pegawai rendahan kantor paten menerbitkan empat makalah pengubah fisika dalam satu tahun.

    Sumber: Einstein, Annalen der Physik 1905, "Zur Elektrodynamik bewegter Körper"

  • Lubang hitam menguap: Efek kuantum membuat lubang hitam memancarkan energi perlahan. Lubang hitam tidak abadi dan akhirnya akan menguap.

    Sumber: Hawking, Nature 1974, "Black hole explosions?"

  • Mesin warp: Relativitas umum mengizinkan “gelembung warp” yang memampatkan ruang di depan dan merentangkannya di belakang, tetapi ia membutuhkan energi negatif yang mungkin tak ada di kenyataan.

    Sumber: Alcubierre, Classical and Quantum Gravity 1994, "The warp drive: hyper-fast travel within general relativity"

  • Bab terakhir alam semesta: Menghitung nasib alam semesta selama triliunan tahun dan seterusnya: bintang padam, proton mungkin meluruh, dan lubang hitam akhirnya menguap.

    Sumber: Adams & Laughlin, Reviews of Modern Physics 1997, "A dying universe: the long-term fate and evolution of astrophysical objects"

Fiksi game (rekaan)

  • Lubang cacing yang menyambung ke alam semesta lain adalah fiksi.
  • Simpul "Melewati lubang cacing": Bintang-bintang di sisi lain lubang cacing tampak seperti tempat yang pernah kamu lihat.
  • Ringkasan novel Contact: Seorang astronom radio menerima rangkaian sinyal bilangan prima dari Vega yang menyembunyikan cetak biru sebuah mesin. Orang-orang yang membangunnya dikirim jauh.