Madonreikä

Madonreikä on hypoteettinen aika-avaruuden topologinen ominaisuus. Yksinkertaisesti ilmaistuna kyse on mustan aukon suomasta ”oikopolusta”; madonreikä mahdollistaisi valoa nopeamman siirtymisen kahden toisistaan kaukana olevan pisteen välillä. Madonreiällä on ainakin kaksi suuta, jotka yhtyvät yhteen tunneliin. Ainetta 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, matka on huomattavasti lyhyempi.

Teoreettiset perusteet 
Madonreiät ovat mahdollisia yleisen suhteellisuusteorian mukaan. Jokainen yleisen suhteellisuusteorian ratkaisu, jossa madonreiät ovat mahdollisia, vaatii myös eksoottisen aineen 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 kvanttigravitaation teoria ei ole vielä valmis, asiaan ei voi toistaiseksi ottaa tieteellisesti kantaa.

Schwarzschildin madonreikä 
Lorentzin madonreikä, joka 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 ne kestäisi kauan syntymisensä jälkeen.

Madonreiät viihteessä
Elokuvassa Tähtiportti ja sitä seuranneissa televisiosarjoissa madonreikiä käytetään liikkumiseen tähtiportti-nimisen laitteen avulla.
Elokuvassa Déjà Vu madonreikää käytetään pääsemään menneisyyteen.
Elokuvassa Viimeinen horisontti (Event Horizon) avaruusalus hyödyntää keinotekoista madonreikää avaruudessa matkustamiseen.
Marvel-elokuvissa, kuten Thor ja Thor: The Dark World, asgardilaiset matkustavat madonreiän läpi, joka tunnetaan Bifröst-siltana.
Elokuvassa Interstellar matkustetaan madonreiän läpi etsimään ihmiskunnalle uutta elinplaneettaa, kun maan ilmasto on muuttumassa elinkelvottomaksi.
Pelissä Spore voi matkustaa madonreiällä toiselle puolelle galaksia.

Katso myös
Multiversumi

Lähteet

Aiheesta muualla 

Mustat aukot
Yleinen suhteellisuusteoria
Seulonnan keskeiset artikkelit