Un fisico RUDN ha dimostrato come descrivere la forma di qualsiasi wormhole simmetrico, un buco nero che teoricamente può essere una sorta di portale tra due punti qualsiasi nello spazio e nel tempo, in base al suo spettro d'onda. La ricerca aiuterebbe a comprendere la fisica dei wormhole e a identificare meglio le loro caratteristiche fisiche. L'articolo è stato pubblicato su Lettere di fisica B rivista.

I concetti moderni dell'universo prevedono l'esistenza di wormhole, curvature insolite nello spazio e nel tempo. I fisici immaginano un wormhole come un buco nero attraverso il quale si può vedere un punto distante dell'universo in quattro dimensioni. Gli astrofisici non sono ancora in grado di determinare con precisione la forma e le dimensioni dei buchi neri, per non parlare dei wormhole teorici. Un fisico RUDN ha ora dimostrato che la forma di un wormhole può essere calcolata in base a caratteristiche fisiche osservabili.

In pratica, i fisici possono osservare solo proprietà indirette dei wormhole, come lo spostamento verso il rosso, uno spostamento verso il basso della frequenza delle onde gravitazionali nel corso dell'allontanamento da un oggetto. Konoplya romana, un assistente di ricerca del RUDN Institute of Gravitation and Cosmology, l'autore dell'opera, ha utilizzato ipotesi quantomeccaniche e geometriche e ha mostrato che la forma e la massa di un wormhole possono essere calcolate in base al valore di spostamento verso il rosso e alla gamma delle onde gravitazionali alle alte frequenze.

Oggi, i fisici si occupano di compiti diretti:prendono la geometria di un oggetto compatto, scoprire la sua gamma (l'insieme di frequenze a cui un wormhole emette onde gravitazionali), e poi confrontare i dati con i risultati sperimentali. Dopo di che, decidono se i valori osservati sono simili a quelli teoricamente previsti. Konoplya suggerisce una soluzione al problema opposto:è riuscito a determinare la forma di un oggetto in base al suo spettro visibile.

Konoplya ha preso un modello matematico di un wormhole Morris-Thorne sfericamente simmetrico, un tipo di buco nero che unisce due punti nello spazio e nel tempo e prevede anche movimenti tra di loro. Quindi ha applicato un modello matematico esistente per descrivere il collo di bottiglia del wormhole, il punto più stretto tra l'ingresso e l'uscita. Primo, ha descritto matematicamente come la forma di qualsiasi wormhole simmetrico può essere determinata in base alla sua gamma di onde, e risolto il cosiddetto problema opposto in termini generali. Quindi, utilizzando l'approssimazione meccanica quantistica, stabilì un'equazione per calcolare una forma geometrica per un caso particolare:un wormhole.

"In termini generali, un approccio quantomeccanico porta a molte soluzioni per la geometria di un wormhole. Il nostro lavoro può essere ampliato in diversi modi. Prima di tutto, per evitare formule lunghe, abbiamo considerato solo i campi elettromagnetici. Nel nostro lavoro futuro possiamo studiare altri campi con lo stesso approccio. I nostri risultati possono essere applicati anche ai wormhole rotanti, purché siano sufficientemente simmetrici, "dice Konoplia.