Крізь червоточину - «кротові нори» в часі

Відео: "Кротова нора" - коридор часу

З 1930-х років фізики замислювалися про існування «кротячих нір» в тканини простору. Червоточини, кротові нори або кротовіни по суті представляють собою замкнуті тунелі між різними частинами Всесвіту і утворюються шляхом з`єднання пари чорних дірЧорна діра - принцип дії. Це фактично створює тунель крізь час і простір: мандрівник, проходячи крізь чревоточіну, входить в один його кінець і виходить в інший - в інший час і інше місце.

Складність полягає в тому, щоб утримати червоточину відкритої під час подорожі крізь час і простір: якщо цей тунель закривається, мандрівник у часі10 осіб, які вважали себе мандрівниками в часі так і не вийде з іншого боку кротові нори, а загубиться в часі і просторі. На думку Стівен Хокінг, червоточини можуть нестабільними, і тому непридатні на практиці.

Протягом багатьох років вчені вважали, що здійснити такий перехід фізично неможливо. Але недавнє дослідження американського фізика Кіпа Торна показує, що такий перехід можливий за умови використання екзотичних матеріалів, здатних витримувати величезні сили, необхідні для подібного переміщення. Але навіть в цьому випадку машина часуМашина часу: не порушуючи правил фізики матиме обмежене застосування - наприклад, ви не можете повернутися в час, коли червоточина ще не існувала. Використання технології червоточини можливо тільки в технологічно розвиненому суспільстві, яке навчилося використовувати енергію чорні дірок в свою користь.

Однак пройти крізь кротовину і потрапити в інший час і простір не було б неможливо - просто дуже, дуже важко.

створення кротовін

Існує одна проблема, пов`язана з кротовінамі, яку повинні брати до уваги інженери, що працюють з гіперпростір. Найпростіші розрахунки показують, що незалежно від того, що відбувається у Всесвіті за межами нашої галактики, будь-які спроби космічного корабля пройти крізь тунель в просторі-часі приведуть до того, що «зоряну браму» захлопнуться. Проблема в тому, що прискорення об`єкта, відповідно до загальної теорією відносностіТеорія відносності Ейнштейна: пора на звалище?, створює спотворення (брижі) в тканини простору-часу, відомі як гравітаційні хвилі.

Гравітаційне випромінювання, яке проникає в чорну діру зі швидкістю світла і раніше, ніж космічний корабель, так як передує йому, може посилюватися до нескінченності в міру наближення до сингулярності всередині чорної діри, що призведе до спотворення простору-часу навколо нього і закриття «брам» , провідних в чорну діру, прямо перед кораблем. Навіть якщо прохідна кротовіна все ж існує в природі, вона нестабільна і реагує на найменші коливання, в тому числі спотворення, викликані будь-якими спробами проходження крізь неї.

Але команда Торна знайшла відповідь на це питання. Зрештою, червоточини в «Контакті» безумовно не природного походження, вони створені людиною. Один з героїв роману пояснює: «Існує внутрішній тунель в точній вирішенні Керра рівнянь Ейнштейна, але він нестабільний. Найменше обурення - і він закривається і перетворюється в фізичну сингулярність, через яку ніщо не може пройти. Я спробував уявити собі високорозвинену цивілізації, яка здатна контролювати внутрішню структуру колапсуючої зірки, щоб зберегти стабільність цього тунелю. Це дуже важко. Ця цивілізація змушена буде контролювати і стабілізувати тунель вічно ».

Але справа в тому, що цей «фокус», хоча і дуже складний, все ж здійснимо. Для його здійснення потрібно використовувати процес негативного зворотного зв`язку, коли будь-яке спотворення структури просторово-часового континууму червоточини створює інше спотворення, яке нейтралізує перше спотворення.

Цей ефект протилежний знайомому всім явищу позитивного зворотного зв`язку, яке виникає, наприклад, коли фонить мікрофон, встановлений недалеко від колонок. У цьому випадку звук з динаміків потрапляє в мікрофон, відтворюється з посиленням динаміком, знову потрапляє в мікрофон ... і так далі. Уявіть замість цього, що звук, який потрапляє з мікрофона в динаміки, аналізується комп`ютером, який потім створюють звукову хвилю, що з точністю до навпаки відтворює характеристики другого динаміка.

Дві звукові хвилі взаємно знищаться (нейтралізують один одного), що призведе до повної тиші.

Відео: Подорож у часі - Крізь червоточину c Морганом Фриманом

Цей «фокус» дійсно можна зробити з простими звуковими хвилями, тут, на Землі, в наш час. Нейтралізувати більш складні шуми, наприклад, рев натовпу футбольних фанатів, поки не представляється можливим, але через кілька років це може стати здійсненним. Тому цілком можна уявити, як «високорозвинена цивілізація», описана Саганом, створює систему прийому / передачі гравітаційної хвилі, яка знаходиться всередині кротовіни і фіксує обурення простору-часу, викликані проходженням крізь неї космічного корабля, і «яка б відтворювала» ряд гравітаційних хвиль, які будуть точно нейтралізувати обурення просторово-часового континууму, перш ніж вони знищать тунель.

Звідки ж беруться червоточини в першу чергу?

Підхід Морріса, Юртсевер і Торна до питання походження чорних дір суперечить всьому, що думали про чорні діри до них. Замість того щоб розглядати можливих космічних кандидатів на роль чорної діри, наприклад, мертву масивну зірку або квазари, і намагатися зрозуміти, яким чином вони могли б перетворитися в чорну діру, вони почали з побудови математичного опису геометричної структури, яка описувала б прохідну кротовину, а потім використовували рівняння загальної теорії відносності, щоб зрозуміти, які види матерії та енергії могли б відповідати такому просторово-часовому континууму. Їх висновки і відкриття майже (якщо знати про них заздалегідь) очевидні і абсолютно не суперечать здоровому глузду.

Гравітація, сила земного тяжіння, призводить до створення сингулярностей і закриття входу в червоточину. Рівняння показали, що для того, щоб штучна (тобто створена людиною) червоточина залишалася відкритою, вхід в неї повинен містити якусь матерію або якесь поле, що має негативний тиск і викликає антигравітацію (негативне гравітаційне тяжіння, тобто відштовхування).

Згадати курс фізики в середній школі, ви можете подумати, що це повністю виключає можливість створення прохідною червоточини. Негативний тиск не зустрічається в повсякденному житті (уявіть, що ви надуває повітряну кульку під негативним тиском, і в результаті він здувається). Не може ж екзотична матерія існувати в реальному Всесвіту?

Відео: З Морганом Фриманом

В цьому ви можете помилятися.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!