ワームホール
ワームホールとは、時空間を通る近道を作る理論的な空間の通路のことである。ワームホールが存在するかどうかは不明である。
科学者たちは、もしワームホールが存在したとしても、従来の科学的方法ではワームホールを作ることはできないと考えています。ワームホールを開くためには、理論的なエキゾチックマターのようなものが必要です。そうでなければ、ワームホールができてもすぐに消えてしまうのです。2次元平面上に描かれた場合、ワームホールは紙を折るように平面を曲げ、両端が触れるようにします（図のように）。ワームホールという用語は、理論物理学者のジョン・ウィーラーによって最初に使われました。アインシュタイン・ローゼン橋とも呼ばれています。ワームホールは、時空間の別々のポイントにそれぞれの両端があるトンネルのようなものです。研究者たちは、ワームホールについての観測的証拠を持っていません。
ワームホールは、星間、銀河間、そして場合によっては宇宙空間への迅速な移動を可能にするため、SFでは一般的な要素である。フィクションの中では、ワームホールはタイムトラベルの方法としても機能してきた。この人気のあるフィクションは、人間の寿命内に星間旅行を可能にする。これは、人気のあるフィクションでもあるタイムトラベルを可能にするだろう。提案された横断可能なワームホールを使用したタイムトラベルマシンは、仮想的に次のように機能するだろう。ワームホールの一方の端は、おそらく高度な推進システムを使って、光速のかなりの割合まで加速され、原点に戻される。別の方法としては、ワームホールの一方の入口を、もう一方の入口よりも高い重力を持つ物体の重力場内に移動させ、もう一方の入口の近くの位置に戻すという方法があります。どちらの方法でも、時間の拡張により、移動させたワームホールの端は、外部の観察者から見て静止している端よりも老けて見えたり、「若く」見えたりしますが、ワームホールの外とワームホールの中では時間のつながり方が異なるため、ワームホールのどちらか一方の端で同期した時計は、ワームホールを通過した観察者から見て常に同期したままになります。
シュヴァルツシルトワームホールの図
質問と回答
Q:ワームホールとは何ですか?
A:ワームホールとは、時空を超える近道を作る理論的な空間の通路のことです。実在するかどうかは不明です。
Q: ワームホールはどのように作られるのでしょうか?
A: 科学者たちは、もしワームホールが存在するとしたら、従来の科学的な方法では作れないと信じています。ワームホールを開くためには、理論的なエキゾチックマターが必要である。そうでなければ、ワームホールを作った後、すぐに消えてしまうからです。
Q: 2次元の平面上ではどのように見えるのでしょうか?
A: 2次元平面上にプロットすると、ワームホールは紙を折るように平面を曲げ、両端が接触するようになります（写真のように）。
Q:「ワームホール」という言葉を最初に使ったのは誰ですか?
A:「ワームホール」という言葉を最初に使ったのは、理論物理学者のジョン・ホイーラーです。アインシュタイン・ローゼンブリッジとも呼ばれています。
Q:研究者はワームホールの存在を証明するために何をもっているのか?
A: 研究者はワームホールの観測的証拠を持ち合わせていません。
Q: なぜSFによく登場するのですか?
A: ワームホールは、恒星間、銀河間、時には宇宙間への高速移動を可能にし、人間の一生分の時間旅行を可能にするため、SFの物語によく登場します。
Q:タイムトラベルに使うにはどうしたらよいのでしょうか?
A: ワームホールを利用したタイムトラベルマシンは、ワームホールの一方の入口を、他方の入口より重力の大きい物体の重力圏内に移動させ、他方の入口付近の元の位置に戻すことで動作すると仮定します。これにより、外部観測者から見たトンネルの一方の端が他方の端より若くなる時間短縮が生じますが、両端の間でどれだけ移動しても両端で同期した時計は通過時に同期したままであるとします。
