Madonreikä

Madonreikä on hypoteettinen aika-avaruuden topologinenttatta ominaisuus. Yksinkertaisesti ilmaistuna kyse on 'oikopolusta'; madonreikä mahdollistaisi valoa nopeamman siirtymisen kahden toisistaan kaukana olevan pisteen välillä. Madonreiällä on ainakin kaksi suuta, jotka yhtyvät yhteen tunneliin. Aine voi kulkea suuaukosta toiseen menemällä tunnelin läpi.

Madonreiän nimi tulee seuraavasta analogiasta, jota käytetään ilmiön selittämiseen: kuvittele, että maailmankaikkeus on omenan kuori ja mato kulkee sen pinnalla. Matka omenan toiselle puolelle on puolet omenan kehästä, jos mato pysyy omenan pinnalla, mutta jos se kaivautuu omenan läpi, niin matka on huomattavasti lyhyempi.

Teoreettiset perusteet

Ei tiedetä, salliiko yleinen suhteellisuusteoria madonreiät. Jokainen yleisen suhteellisuusteorian ratkaisu, jossa madonreiät ovat mahdollisia, vaatii myös eksoottisen aineennn olemassaoloa. Tällä teoreettisella aineella olisi negatiivinen energiatiheys. Toisaalta ei ole voitu matemaattisesti osoittaa, että tämä olisi ehdoton vaatimus madonreikien olemassaololle. Eksoottisen aineen olemattomuutta ei myöskään ole voitu todistaa. Koska kvanttigravitaatio teoria ei ole vielä valmis, asiaan ei voi toistaiseksi ottaa tieteellisesti kantaa.

Schwarzschildin madonreikä

Lorentzin madonreikä, tunnetaan myös Schwarzschildin madonreikänä ja Einsteinin-Rosenin siltana, on tietynlainen tunneli valkoisen aukon ja mustan aukon välillä. Tunnelin löysivät Albert Einstein ja Nathan Rosen. Tulokset julkaistiin vuonna 1935. Robert Fuller ja John Wheeler osoittivat vuonna 1962 tämäntyyppisten madonreikien olevan epävakaita, eivätkä kestäisi kauan niiden syntymisen jälkeen.