Μια δεύτερη πολύ σημαντική επανάσταση που συνέβη το 1915, πάλι από τον Άλμπερτ Αϊνστάιν, ήταν αυτή που οφείλεται στη θεωρία της γενικής σχετικότητας. Σύμφωνα με αυτή τη θεωρία, η φύση του χωροχρόνου συνδέεται στενά με την ποσότητα της παρούσας ύλης.
Στην πράξη, ο χωροχρόνος αλλάζει και καμπυλώνεται λίγο πολύ από την παρουσία μιας μάζας, δημιουργώντας αυτό που ονομάζεται «βαρυτικό πεδίο». Αυτό το φαινόμενο είναι αμοιβαίο («η ύλη λέει στο διάστημα πώς να καμπυλώνεται και ο χώρος λέει στην ύλη πώς να κινείται») και περιγράφεται μαθηματικά από τις «εξισώσεις Αϊνστάιν», οι οποίες μπορούν να μεταφραστούν με λέξεις στην ακόλουθη ισότητα: καμπυλότητα χώρου = πυκνότητα μάζας / ενέργεια της ύλης.
Συχνά, αυτή η κατάσταση απεικονίζεται ως μια μπάλα που παραμορφώνει ένα επίπεδο τεντωμένο σεντόνι με το βάρος της, ενώ μια άλλη μπάλα που βρίσκεται στο ίδιο σεντόνι επιταχύνεται από αυτή την παραμόρφωση και στην πράξη έλκεται από την πρώτη, όπως φαίνεται στο συνημμένο σχήμα.
Αυτό είναι απλώς μια απλοποίηση των διαστάσεων που μπορούν να απεικονιστούν, καθώς είναι ο χωροχρόνος που παραμορφώνεται και όχι μόνο οι χωρικές διαστάσεις, που είναι αδύνατο να απεικονιστεί και δύσκολο να συλληφθεί.
Κάθε αντικείμενο που υπάρχει στο Σύμπαν επηρεάζει τον χωρόχρονο που το περιβάλλει: για παράδειγμα, ακόμη και η Γη, με τη μάζα της, καμπυλώνει τον περιβάλλοντα χώρο (δημιουργώντας τη γνωστή βαρυτική έλξη) και επηρεάζει τον χρόνο με την επιβράδυνση του ρυθμού των πανομοιότυπων ρολογιών που βρίσκονται σε φθίνουσες αποστάσεις από το κέντρο της (όπως επαληθεύεται από τη σύγκριση της προόδου των ατομικών ρολογιών στους δορυφόρους).
Δεν υπάρχει αμφιβολία, ωστόσο, ότι ο χώρος και ο χρόνος έχουν μια βαθιά διαφορά: ενώ στον χώρο μπορούμε να κινηθούμε προς όλες τις κατευθύνσεις, στον χρόνο κινούμαστε μόνο προς μία κατεύθυνση. Όχι μόνο αυτό: η ταχύτητα με την οποία μπορούμε να κινηθούμε στο διάστημα δεν μπορεί να υπερβαίνει την ταχύτητα του φωτός.
Ωστόσο, οι εξισώσεις του Αϊνστάιν παραδέχονται επίσης ως λύσεις, τουλάχιστον από καθαρά μαθηματική άποψη, τις λεγόμενες σκουληκότρυπες, ένα είδος χωροχρονικών τούνελ, ικανών να ενώσουν δύο ξεχωριστές περιοχές του χωροχρόνου.
Εάν οι σκουληκότρυπες μπορούσαν να ανοίξουν και ήταν δυνατό να περάσουμε μέσα από αυτές, θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν ως «συντόμευση» μεταξύ δύο σημείων στο Σύμπαν, που θα επέτρεπε σε κάποιον να ταξιδέψει μεταξύ τους πιο γρήγορα από ότι θα χρειαζόταν το φως για να διανύσει την απόσταση που τις χωρίζει στο διάστημα έξω από τη σκουληκότρυπα (και επομένως ίσως και να πραγματοποιήσει ταξίδι στο χρόνο…).
Έχει διατυπωθεί η υπόθεση ότι τις σκουληκότρυπες θα μπορούσαμε να τις διασχίσομε χρησιμοποιώντας οποιαδήποτε μη συνηθισμένη ύλη που χαρακτηρίζεται από αρνητική ενεργειακή πυκνότητα. Ωστόσο, αυτό υπερβαίνει τις τρέχουσες τεχνολογικές και πειραματικές μας δυνατότητες.
Επομένως, οι σκουληκότρυπες αποτελούν ένα συναρπαστικό αντικείμενο μελέτης για την κατανόηση των ιδιοτήτων του χωροχρόνου: δεν μπορεί να αποκλειστεί ότι η δομή του χωροχρόνου θα μπορούσε να είναι πιο περίπλοκη από ό,τι γνωρίζομε σήμερα.
Ο Βασίλης Μιχ. Χατζηγιάννης είναι δρ. μηχανολόγος – ηλεκτρολόγος μηχανικός, ομότιμος καθηγητής Μηχανικής των Ρευστών και Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας