Se vuoi inviare un messaggio attraverso un wormhole, è meglio renderlo breve.
In determinate circostanze, un messaggio potrebbe essere passato attraverso un wormhole teorico che collega i buchi neri in diversi universi, i fisici hanno trovato in un nuovo studio. Sfortunatamente, i loro risultati mostrano che solo una piccola quantità di informazioni (misurate in bit quantici o qubit) potrebbe essere scambiata.
"Nella nostra configurazione specifica, abbiamo trovato risultati deludenti nel senso che è solo nell'ordine di uno o due qubit, o alcune informazioni, che puoi inviare attraverso il wormhole", Sam van Leuven, coautore del nuovo articolo e un ricercatore presso l'Università del Witwatersrand a Johannesburg, hanno detto a Live Science.
In genere, se si dovesse inviare qualcosa in un buco nero, finirebbe al centro, in un punto infinitamente denso noto come la singolarità, per non tornare mai alla sua vita precedente. Ma se un buco nero fosse collegato a un altro buco nero attraverso un wormhole e la traiettoria del messaggio fosse giusta, teoricamente potrebbe attraversare ed uscire dall'altra parte di quel wormhole, che potrebbe trovarsi in un universo alternativo.
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Per fare ciò è necessario che entrambi gli universi e il buco nero collegato abbiano un certo tipo di fisica e geometria. Ad esempio, il wormhole attraversabile sarebbe possibile solo quando lo spazio-tempo aveva una curvatura negativa. Ciò significa che puoi visualizzare lo spazio-tempo come un'enorme sella, dove se due creature provassero a camminare su percorsi paralleli, in realtà si allontanerebbero l'una dall'altra.
Gli scienziati hanno saputo che, in teoria, questa configurazione specifica dell'universo consente il passaggio delle informazioni tramite wormhole e in precedenza hanno effettuato alcune stime per determinare quante informazioni potrebbero viaggiare in questo modo.
"Ora sappiamo che questo processo è analogo al teletrasporto quantico ... ma ci sono limiti su quante informazioni possono essere inviate", ha affermato Aron Wall, ricercatore del Dipartimento di Matematica Applicata e Fisica Teorica dell'Università di Cambridge che non lo era coinvolto nel nuovo studio. (Nel teletrasporto quantico, le informazioni possono essere inviate quasi istantaneamente attraverso grandi distanze usando particelle che sono state impigliate nel quantum, il che significa che i loro stati sono collegati indipendentemente dalla distanza che li separa.)
Nella nuova ricerca, Van Leuven e i suoi colleghi hanno studiato il wormhole attraversabile usando la geometria dello spazio-tempo come descritto dalla teoria della relatività generale di Albert Einstein. La matematica usata per descrivere lo scenario è stata fatta in un universo bidimensionale per semplicità, ma dovrebbe valere anche per un universo 3D, come il nostro.
I risultati hanno mostrato che solo poche informazioni alla volta potevano essere passate attraverso il wormhole - meno di quanto avessero trovato altri metodi. Hanno anche scoperto che l'invio di messaggi attraverso il wormhole avrebbe cambiato i buchi neri. Il buco nero di invio aumenterebbe in massa, e il buco nero di ricezione diminuirebbe in massa, con ogni messaggio inviato. Con il primo messaggio, il buco nero ricevente perderebbe circa il 30% della sua massa e, nei messaggi successivi, il buco nero scomparirebbe. Inoltre, ogni messaggio successivo ridurrebbe di dimensioni, in modo tale che il messaggio alla fine non contenga alcuna informazione.
Van Leuven e altri scienziati stanno continuando a studiare una vasta gamma di configurazioni e regole, sia simili che diverse da quelle del nostro universo, che potrebbero consentire la trasmissione di più informazioni. Attualmente, tali wormhole e buchi neri collegati sono del tutto teorici, ma gli scienziati pensano che non sia del tutto impossibile che possano essere creati o manipolati da un qualche tipo di civiltà avanzata.
"Stiamo cercando di trovare generalizzazioni della nostra configurazione che consentano ulteriori informazioni, ma si tratta di un lavoro in corso", ha detto Van Leuven a Live Science. "Ma ci sarà sempre un limite. Non ci sarà una quantità infinita di informazioni che puoi inviare senza distruggere il wormhole."
Lo studio è stato pubblicato online il 29 luglio sulla rivista di prestampa arXiv ed è stato presentato al Journal of High Energy Physics.
