Curious Kids: Miten madonreiät toimivat?
Tämä on artikkeli Curious Kids -sarjasta, joka on tarkoitettu lapsille. The Conversation pyytää lapsia lähettämään kysymyksiä, joihin he haluaisivat asiantuntijan vastaavan. Kaikki kysymykset ovat tervetulleita – vakavia, outoja tai hassuja! Saatat pitää myös podcastista Imagine This, joka on ABC KIDS listenin ja The Conversationin yhteistuotanto ja perustuu Curious Kids -sarjaan.
Hei, nimeni on Vaibhav Kannan. Olen 11-vuotias ja asun Melbournessa. Olen 7. luokalla ja kysymykseni on: Mitä ovat madonreiät, ja jos niitä on olemassa, miten ne muodostuvat ja toimivat? Kiitos. – Vaibhav Kannan, 11-vuotias, Melbourne.
Hei Vaibhav. Tuo on loistava kysymys!
Madonreikä on kuin tunneli, joka yhdistää kaksi paikkaa avaruudessa. Madonreiän läpi kulkemalla voisi – teoriassa – matkustaa valtavia etäisyyksiä avaruuden halki huomattavan nopeasti, vaikka madonreiän kaksi päätä olisivatkin hyvin kaukana toisistaan.
Jos madonreiän toinen pää olisi koulussa ja toinen pää kotona, voisi vain astua madonreiän läpi luokassa ja saapua kotiin. Toinen pää voisi olla jopa kaukaisella planeetalla kaukaisessa galaksissa, ja voisit helposti lähteä päiväretkelle toiselle planeetalle.
Madonreiät olisivat siis uskomattoman hyödyllisiä asioita, ja ne sopisivat hyvin tieteistarinoihin.
Ongelma on, että tietojemme mukaan meidän universumissamme ei ole tällaisia madonreikiä.
Emme ole löytäneet mitään todisteita niiden olemassaolosta, eikä meillä ole mitään käsitystä siitä, miten ne voisivat muodostua.
Nykyiset teoriamme maailmankaikkeudesta eivät kuitenkaan kiellä madonreikien olemassaoloa. Voimme siis sanoa, että niitä on teoriassa olemassa.
Tieteessä teoria on ajatus tai tapa kuvata, mitä todellisuudessa tapahtuu tai voisi tapahtua. Olet ehkä kuullut yleisestä suhteellisuusteoriasta, jonka fyysikko Albert Einstein loi yli sata vuotta sitten. Se kuvaa painovoimaa, joka pitää meidät maapallolla ja pitää maapallon kiertämässä Aurinkoa. Tämä teoria kuvaa matemaattisesti myös madonreikiä.
Miten madonreiät siis toimivat teoriassa?
Aluksi meidän on ajateltava jotakin, jota kutsutaan avaruusajaksi. Kuvittelemme aika-avaruuden usein venyväksi kangaslakanaksi. Kaikki maailmankaikkeudessamme elää tällä kuvitteellisella avaruusajan kangaslakanalla.
Ajatellessamme kangaslakanaa visualisoimme jotain, jota kutsutaan kaksiulotteiseksi pinnaksi. Joku, joka kävelee kangaslakanalla, voi valita kahdenlaisen liikkeen: mennä eteenpäin/taaksepäin tai mennä vasemmalle/oikealle. Todellisuudessa tila on kolmiulotteinen: voit myös hypätä ylös ja alas!
Itse asiassa on olemassa neljäs ulottuvuus: aika. Sinä et ehkä ajattele aikaa ”ulottuvuutena”, mutta fyysikot ajattelevat niin. Kun kaikki ulottuvuudet lasketaan yhteen, saadaan se, mitä kutsumme aika-avaruudeksi.
Palatakseni madonreikiin, kuvitellaan, että haluamme päästä yhdestä paikasta toiseen aika-avaruuden kudoksessa, vaikkapa kotoa kaukaiselle planeetalle. Jopa avaruusaluksella tämä matka voisi kestää tuhansia vuosia tai jopa pidempään.
Mitä jos voisimme taittaa kangasta niin, että kotimme ja kaukainen planeetta ovat samassa linjassa, ja sitten tehdä reiän, joka yhdistää nämä kaksi aika-avaruuden kerrosta? Silloin meillä olisi oikotietunneli päästäksemme planeetalle ilman, että meidän tarvitsisi kulkea pitkää kiertotietä!
Kukaan ei tiedä mistä lähteä liikkeelle siitä, miten tai voisiko madonreiän tehdä todellisuudessa, mutta on aika hauskaa ajatella niitä, ja ne olisivat loistavia valtavan maailmankaikkeutemme tutkimiseen.
Hei, uteliaat lapset! Onko teillä kysymys, johon haluaisitte asiantuntijan vastaavan? Pyydä aikuista lähettämään kysymyksesi meille. Voit:
* Lähettäkää kysymyksesi sähköpostitse osoitteeseen [email protected]
* Kertokaa se meille Twitterissä tägäämällä @ConversationEDU hashtagilla #curiouskids tai
* Kertokaa se meille Facebookissa
Kertokaa nimenne, ikänne ja missä kaupungissa asutte. Voit halutessasi lähettää kysymyksestäsi myös äänitallenteen. Lähetä niin monta kysymystä kuin haluat! Emme pysty vastaamaan jokaiseen kysymykseen, mutta teemme parhaamme.