Kas "ussiauk" tõesti aitaks universumis pööraseid kaugusi ületada?

Ulmekirjanike lemmikmeetod universumi uurimiseks, mida hiljuti kujutati ka filmis “Tähtedevaheline” (Interstellar), pole kindlasti lihtne. Nn "ussiauk," inglise k wormhole, on teoorias küll võimalik, aga praktikas pole nende olemasolust mingeid märke.

Kui vägagi kiiresti kihutav kosmosesond Voyager üritaks jõuda Maale lähima tähe Kentauri Proximani, võtaks sinnajõudmine aega rohkem kui 80 000 aastat. Kuidas siis uurida maailmaruumi moel, mis ei nõuaks tuhandeid inimpõlvi aega? Teadlaste poolt välja pakutud paljude kontseptsioonide seas on üks tehnika osutunud püsivalt menukaks, eriti ulmekirjanduse ja -filmide vallas: universaalsed otseteed ehk nn ussiaugud, vahendab väljaanne Popular Science.

Teoreetiliselt on ussiaugud aegruumist koosnevad tunnelilaadsed ühendused, mis võimaldavad kiirliiklust universumis teineteisest tohutute vahemaade kaugusel paiknevate piirkondade vahel. Idee järgi võiksid kosmoserändurid nende tunnelite kaudu sooritada palju lühemaid kui tuhandete aastate pikkuseid retki.

Ent on see üldse võimalik? Kas inimesed võiksid kunagi tulevikus reisida ussiaukude kaudu teistesse galaktikatesse? Teadus ütleb, et see on äärmiselt ebatõenäoline, kuid siiski võimalik. Läbitav ussiauk eeldab aga tervet müriaadi spetsiifilisi tingimusi, nagu ka arusaamist sellest, kuidas need imepärased läbikäigud tekivad.

20. sajandi alguseni oli füüsikas valitsevaks mudeliks Newtoni gravitatsiooniteooria — arusaam, mille kohaselt on kõikidel objektidel universumis võõrandamatu jõud, mis tõmbab külge teisi objekte. Mida suurem on objekt, seda suurem on selle gravitatsiooniline külgetõmme.

1915. aastal aga pööras Einstein selle arusaama pea peale. Tema hüpoteesi kohaselt tekitab gravitatsiooni hoopis aegruumi — aja ja ruumi ühtset kontiinuumi moodustava kombinatsiooni — paindumine. Sisuliselt tähendab see, et juba ainuüksi suvalise objekti olemasolu moonutab aega ja ruumi enda ümber, lüües sedaviisi universumile oma lokaalse templi. Just taoline aegruumi moonutamine tekitabki gravitatsioonilisi nähtuseid.

Kuidas see kõik ussiaukudega seondub? Einsteini ja tema kolleegi Nathan Roseni osutusel kujutab nn ussiauk endast sellist ruumimoonutust, mis ühendab eri punkte aegruumis. Tulemuseks on sirge või kõver torujas struktuur, mis ühendab omavahel kaht sellist piirkonda universumis, mis muidu jäävad teineteisest äärmiselt kaugele. Einsteini matemaatiline mudel näeb ussiaukude olemasolu ette, kuid ühtegi sellist “auku” pole seni leitud.

Füüsikateoreetik John Wheeler kinnitab igatahes, et täiesti võimalik on ussiaukude iseeneslik tekkimine ja kadumine — kui paika peab nn kvantvahu-hüpotes, mille kohaselt tekivad ja kaovad virtuaalsed osakesed pentsikul kombel lakkamatult. Wheeleri kalkulatsioonide kohaselt on sellised isetekkelised ussiaugud aga äärmiselt tillukesed, jäädes Plancki mõõtkava piiresse, s.t suurusjärku 10 astmel miinus 33 sentimeetrit.

Teatud negatiivsete omadustega eksootiline aine võiks ussiaegu servi väljapoole tõugata, kuni see muutub piisavalt suureks — ja stabiilseks —, et inimene või kosmoselaev sellest läbi mahuks. Paraku pole eksootilist ainet niisama lihtne leida, kuna seni eksisteerib see vaid teoorias ja me ei tea, milline see välja näha võiks.

Kuid oletagem, et suudame lahendada ka eksootilise aine probleemi. Me oleme leidnud tillukese ussiaugu, oleme kusagilt hankinud piisaval hulgal eksootilist ainet ning oleme suutnud laiendada ja tasakaalustada tunneli, mis on piisavalt jäme inimese või kosmoselaeva läkitamiseks läbi selle. Carnegie Melloni ülikooli füüsikaprofessor Richard Holmani selgituse kohaselt destabiliseeriks millegi muu kui eksootilise aine sisestamine ussiaugu täielikult. Teisisõnu: ussiauku sisenemine surmaks meid hetkega.

Ussiaukudega kaasneb nähtavasti hulgaliselt “agasid”, kuid kõige olulisema jätsime viimaseks — kui ussiaugud võivad ühendada täiesti erinevaid aegruumi punkte, tähendab see, et sisenemispunkt võib eksisteerida täiesti teises ajaperioodis. Nii võib ussiaukude kaudu reisimine viia meid hoopis teise ajastusse universumi ajaloos. Mõned uurijad on isegi oletanud, et ussiaugud võiksid omavahel siduda täitsa eri universumeid.