Содержание
- Введение
- Что такое червоточина?
- Вращающаяся черная дыра в космосе
- Проходимые червоточины
- Кротовая нора в космосе. Теория кротовой норы
- Червоточина и черная дыра. Червоточина или сверхмассивная черная дыра?
- Поможет ли пятое измерение?
- Требуется дырка от бублика
- Путешествия между вселенными[править | править код]
- Гравитационное замедление времени
- Комментарий переводчика
- Особенности и среда обитания
- Метрики кротовых нор[править | править код]
- Примечания[править | править код]
- Первые идеи о кротовых норах
- Что такое кротовая нора?
- Кротовые норы в общей теории относительности[править | править код]
- Кротовая нора возле Сатурна
- Понятие червоточины
Введение
Червоточины, кротовины или кротовые норы (англ.: Wormholes) — это гипотетические пространственно-временные структуры с нетривиальной топологией (см. примечание 1), соединяющие либо две области одной вселенной, либо две разные вселенные (см. рис. 1). Входы в червоточину называются «устьями», а область между «устьями» (mouth) именуют «горлом» (throat). Простейшая конфигурация кротовой норы представляет собой два устья, соединенных одним горлом. Возможны и более сложные структуры кротовин .
Рис.1: Если представить наше трехмерное пространство в виде двухмерной поверхности, то червоточина может быть представлена в виде цилиндрической поверхности, соединяющей две области в одной вселенной или двух разных вселенных. Входы в червоточину называются ее устьями, они соединяются горлом.
Червоточины не являются предсказанием ни одной теории гравитации, в т.ч. ОТО, и об их существовании можно делать лишь предположения, основанные на том, что кротовые норы представляют собой пространственно-временные структуры, существование которых вероятно в искривленных пространствах. Механизм образования и существования этих структур описывается в зависимости от конкретной теории гравитации по-разному — отсюда и исходят проблемы существования червоточин в нашей Вселенной.
Первые попытки решить проблему кротовых нор относят к Эйнштейну и Розену (см. раздел «Формирование…»), , а сами червоточины впервые были рассмотрены Мизнером и Уилером в 1957 году . Существуют так называемые «проходимые» и «непроходимые» кротовины и особый интерес к себе привлекают именно проходимые — это те, которые можно пересекать в обоих направлениях, т.е. те, которые являются коротким путем для путешествий на большие расстояния без нарушения скоростного предела. В ОТО проходимые червоточины допустимы лишь при наличии экзотического вида материи, чтобы устья кротовых нор постоянно были открыты — в противном случае червоточина будет схлопываться и закрывать свои устья , вероятно, превращаясь в обычную черную дыру. В других теориях гравитации надобности в экзотической материи нет .
Поскольку мы не можем быть уверены в абсолютной правильности теории относительности для нашей Вселенной, то можем предполагать, что проходимые червоточины могут существовать и без специального вида материи. Астрофизические наблюдения могут искать кротовые норы, и за последние тридцать лет сформировалось несколько гипотез их поиска во Вселенной, которые стали особенно актуальны в последние годы, связанные со стремительным прогрессом средств наблюдений, способствующих изучению и поиску новых методов наблюдений кротовин.
В данном материале будут рассмотрены основные методы поиска макроскопических проходимых червоточин. Сначала будут описаны основные механизмы формирования и стабильности проходимых кротовых нор, затем будут рассмотрены сами методы их поиска и наши успехи, связанные с этими методами.
Что такое червоточина?
Теоретически червоточина — это «туннель» через пространство-время, который соединяет две точки друг с другом
Эти точки могут быть разделены миллионами километров или всего сотнями, это совершенно неважно. Как же такое вообще возможно? Рассмотрим классический пример: возьмите чистый лист бумаги и нарисуйте на нем две точки
В противоположных углах друг от друга. Расстояние между точками будет равно длине диагонали листа. А теперь сложите углы вместе. Какое расстояние будет между точками? Оно будет равно нулю. Примерно так работает червоточина. Только в трехмерном пространстве.
В вышеописанном примере мы можем мгновенно перемещаться из одной точки в другую, потому что они накладываются друг на друга в третьем измерении. Для нас это легко понять, но для нашего гипотетического друга, живущего в двухмерном мире, это может показаться волшебством.
Вращающаяся черная дыра в космосе
Астрономы, хотя и косвенно, наблюдали в нашей Вселенной вращающиеся черные дыры. Никто не знает, что находится в центре черной дыры, но у ученых есть для этого название – сингулярность.
Вращающиеся черные дыры искажают пространство вокруг себя по-иному в отличие от неподвижных черных дыр.
Этот процесс искажения называется «увлечение инерциальных систем отсчёта» или эффект Лензе-Тирринга, и оно влияет на то, как будет выглядеть черная дыра, искажая пространство, и что более важно пространство-время вокруг нее. Черная дыра, которую вы видите в фильме, достаточно сильно приближена к научному понятию
- Космический корабль «Эндюранс» направляется к Гаргантюа — вымышленной сверхмассивной черной дыре массой в 100 миллион раз больше Солнца.
- Она находится на расстоянии 10 миллиардов световых лет от Земли, и вокруг нее вращается несколько планет. Гаргантюа вращается с поразительной скоростью 99,8 процентов от скорости света.
- Аккреционный диск Гарагантюа содержит газ и пыль с температурой поверхности Солнца. Диск снабжает планеты Гаргантюа светом и теплом.
Сложный вид черной дыры в фильме связан с тем, что изображение аккреционного диска искривлено гравитационным линзированием. На изображении появляется две дуги: одна образуется над черной дырой, а другая под ней.
Проходимые червоточины
Интерес к так называемым проходимым червоточинам усилился после публикации в 1987 году интересной статьи. Ее авторами были Майкл Моррис, Кип Торн и Ульви Юртсевер (MTY) из Калифорнийского технологического института. Эта статья возникла после запроса к Торну Карла Сагана, который обдумывал способ перемещения героини своего романа «Контакт» на межзвездные расстояния со сверхсветовой скоростью. Торн передал рассмотрение проблемы студентам, Майклу Моррису и Ульви Юртсеверу. Они рассчитали, что такое путешествие в принципе могло бы быть возможным. Нужно лишь чтобы червоточина оставалась открытой достаточно долго, чтобы через нее мог пройти космический корабль. Или любой другой объект. Группа MTY пришла к выводу, что для сохранения открытой червоточины потребуется вещество с отрицательной плотностью энергии. И большим отрицательным давлением — большим по величине, чем плотность энергии. Такая гипотетическая материя называется экзотической материей.
Кротовая нора в космосе. Теория кротовой норы
Согласно теории относительности, ничто не может двигаться быстрее света. Значит, ничто не может выбраться за пределы этого гравитационного поля, попав в него. Область пространства, из которой нет выхода, и называют черной дырой. Ее граница определяется траекторией световых лучей, которые первыми потеряли возможность вырваться наружу. Она называется горизонтом событий черной дыры. Пример: глядя из окна, мы не видим, что находится за горизонтом, так и условный наблюдатель не может понять, что происходит внутри границ невидимой мертвой звезды.
Физики нашли признаки существования иной Вселенной
Подробнее
Существует пять видов черных дыр, но нас интересует именно черная дыра звездной массы. Такие объекты образуются на конечном этапе жизни небесного тела. Вообще, смерть звезды может обернуться следующими вещами:
1. Она превратится в очень плотную погасшую звезду, состоящую из ряда химических элементов, — это белый карлик;
2. В нейтронную звезду — имеет примерную массу Солнца и радиус около 10-20 километров, внутри состоит из нейтронов и других частиц, а снаружи заключена в тонкую, но твердую оболочку;
3. В черную дыру, гравитационное притяжение которой настолько велико, что может засасывать объекты, летящие со скоростью света.
При возникновении сверхновой, то есть «перерождении» звезды, образуется черная дыра, которую можно обнаружить только благодаря излучаемой радиации. Именно она и способна сгенерировать червоточину.
Если представить черную дыру как воронку, то объект, попав в нее, теряет горизонт событий и падает внутрь. Так где кротовая нора? Она располагается в точно такой же воронке, прикрепленной к тоннелю черной дыры, где выходы обращены наружу. Ученые полагают, что другой конец кротовой норы соединен с белой дырой (антиподом черной, в который ничто не может попасть).
Червоточина и черная дыра. Червоточина или сверхмассивная черная дыра?
Есть вероятность, что в будущем какому-нибудь «счастливчику» придется отправиться в недра сверхмассивной черной дыры. При этом ему в обязательном порядке придется пересечь воображаемую границу пространства-времени, которая известна как горизонт событий черной дыры, откуда назад не может вернуться даже солнечный свет.
Недавно стало известно о том, что ученые собираются попробовать заглянуть за эту черту с помощью нового радиотелескопа. Вполне возможно, мы даже узнаем, что приключится с космонавтом, который попадет в такую черную дыру – растянет ли его в «бесконечное спагетти» или моментально расщепит на атомы.
Казалось бы, зачем ученым знать об этом? Но на самом деле ответ на этот вопрос весьма важен, поскольку он способен помочь объединить общую теорию относительности и квантовую механику.
Несколько слов стоит сказать и про оборудование: как заявляют ученые, оно способно вывести на новый качественный уровень интерферометрию. Что касается собственно радиотелескопа, то в этом проекте будет задействован Очень Большой Телескоп – VLTI, вернее его оптико-механическая система для интерферометра GRAVITY. С ее помощью ученые надеются всесторонне изучить сверхмассивный объект Стрелец А*.
Здесь стоит вспомнить еще один масштабный проект, направленный на изучение черных дыр – Event Horizon Telescope. В рамках этого проекта ученые планируют объединить в единый массив крупнейшие радиотелескопы нашей планеты и добавить к ним сверхточные атомные часы. В результате получится телескоп «размером с Землю», с помощью которого ученые надеются узнать, попадает ли материя за горизонт событий в первоначальном виде или претерпевает определенные деформации. Кроме того, этот проект должен дать ответ на вопрос, существует ли мифическая «стена огня» — область со сверхмощным излучением, которое испепеляет все, что пытается пройти сквозь него.
Благодаря GRAVITY ученые надеются заметно расширить список объектов, доступных для изучения. Правда, его основной задачей является ответ на вопрос, что же такое Стрелец А* — червоточина или сверхмассивная черная дыра. Несмотря на то, что оба объекта имеют непроницаемый горизонт событий, в остальном они кардинально различаются. Черная дыра, к примеру, появляется при коллапсе большой звезды и наращивает свою массу в течение долгого времени. Червоточины же, согласно общей теории относительности, должны были сформироваться спустя доли секунд после Большого взрыва.
Многим известно (и не в последнюю очередь благодаря научной фантастике), что червоточина в отличие от бездонной черной дыры является своеобразным туннелем, который позволяет перемещаться между различными частями Вселенной. С помощью GRAVITY ученые смогут не только понять, к какому «виду» относится наблюдаемый объект, но и считать его энергетическую подпись, которая зашифрована в плазме, движущейся на его орбите.
Поможет ли пятое измерение?
В том случае, если пространство-время содержит больше четырех измерений, архитектура кротовых нор обретает новые, неведомые ранее возможности.
Так, в последние годы приобрела популярность концепция «мира на бране». Она предполагает, что вся наблюдаемая материя располагается на некоторой четырехмерной поверхности (обозначаемой термином «брана» — урезанным словом «мембрана»), а в окружающем пяти или шестимерном объеме нет ничего, кроме гравитационного поля. Поле тяготения на самой бране (а только его мы и наблюдаем) подчиняется модифицированным уравнениям Эйнштейна, а в них есть вклад от геометрии окружающего объема.
Так вот, этот вклад и способен играть роль экзотической материи, порождающей кротовые норы. Норы могут быть любого размера и при этом не обладать собственным тяготением.
Этим, конечно, не исчерпывается все разнообразие «конструкций» кротовых нор, и общий вывод таков, что при всей необычности их свойств и при всех трудностях принципиального, в том числе и философского, характера, к которым они могут привести, к их возможному существованию стоит отнестись с полной серьезностью и должным вниманием. Нельзя, например, исключить, что норы больших размеров существуют в межзвездном или межгалактическом пространстве — хотя бы по причине концентрации той самой темной энергии, что ускоряет расширение Вселенной
Нельзя, например, исключить, что норы больших размеров существуют в межзвездном или межгалактическом пространстве — хотя бы по причине концентрации той самой темной энергии, что ускоряет расширение Вселенной.
Однозначного ответа на вопросы — как они могут выглядеть для земного наблюдателя и существует ли способ их обнаружения — пока нет. В отличие от черных дыр у кротовых нор может даже не быть сколько-нибудь заметного поля притяжения (не исключено и отталкивание), а следовательно, в их окрестности не стоит ожидать заметных концентраций звезд или межзвездного газа и пыли.
Но полагая, что они могут «закорачивать» далекие друг от друга области или эпохи, пропуская через себя излучение светил, вполне можно ожидать, что какая-то далекая галактика покажется необычайно близкой.
За счет расширения Вселенной чем дальше галактика, тем с большим смещением спектра (в красную сторону) приходит к нам ее излучение. Но при взгляде сквозь кротовую нору красного смещения, возможно, и не будет. Или будет, но — другое. Некоторые такие объекты можно будет наблюдать одновременно двумя способами — сквозь нору или «обычным» образом, «мимо норы».
Таким образом, признак космической кротовой норы может быть следующим: наблюдение двух объектов с очень похожими свойствами, но на разных видимых расстояниях и с разными красными смещениями.
Если кротовые норы все-таки обнаружат (или построят), перед той областью философии, что занимается интерпретацией науки, встанут новые и, надо сказать, очень непростые задачи. И при всей кажущейся абсурдности временных петель и сложности проблем, связанных с причинностью, эта область науки, по всей вероятности, рано или поздно со всем этим как-нибудь разберется. Так же, как в свое время «справилась» с концептуальными проблемами квантовой механики и теории относительности Эйнштейна…
Кирилл Бронников, доктор физико-математических наук
Источник : http://www.vokrugsveta.ru/
Требуется дырка от бублика
До сих пор речь шла о тоннелеобразных кротовых норах с гладкими горловинами. Но ведь ОТО предсказывает и другой вид кротовых нор — и они принципе вообще не требуют никакой распределенной материи. Существует целый класс решений уравнений Эйнштейна, в которых четырехмерное пространство-время, плоское вдали от источника поля, существует как бы в двух экземплярах (или листах), а общими для них обоих являются лишь некое тонкое кольцо (источник поля) и диск, этим кольцом ограниченный.
Кольцо это обладает поистине волшебным свойством: можно сколь угодно долго «бродить» вокруг него, оставаясь в «своем» мире, но стоит пройти его насквозь — и попадешь совсем в другой мир, хотя и похожий на «свой». А чтобы вернуться назад, надо еще раз пройти сквозь кольцо (причем с любой стороны, не обязательно с той, с которой только что вышел).
Само кольцо сингулярно — кривизна пространства-времени на нем обращается в бесконечность, но все точки внутри него вполне нормальны, и движущееся там тело не испытывает никаких катастрофических воздействий.
Интересно, что таких решений великое множество — и нейтральных, и с электрическим зарядом, и с вращением, и без него. Таково, в частности, знаменитое решение новозеландца Р. Керра для вращающейся черной дыры. Оно наиболее реалистично описывает черные дыры звездных и галактических масштабов (в существовании которых большинство астрофизиков уже не сомневается), так как едва ли не все небесные тела испытывают вращение, а при сжатии вращение только ускоряется, тем более — при коллапсе в черную дыру.
Итак, получается, что именно вращающиеся черные дыры — «прямые» кандидаты в «машины времени»? Однако черные дыры, образующиеся в звездных системах, окружены и заполнены горячим газом и жесткими смертоносными излучениями. Помимо этого чисто практического возражения есть и принципиальное, связанное со сложностями выхода из-под горизонта событий на новый пространственно-временной «лист». Но на этом не стоит останавливаться подробнее, так как согласно ОТО и многим ее обобщениям кротовые норы с сингулярными кольцами могут существовать и без всяких горизонтов.
Так что есть по крайней мере две теоретические возможности для существования кротовых нор, соединяющих разные миры: норы могут быть гладкими и состоять из экзотической материи, а могут возникать за счет сингулярности, оставаясь при этом проходимыми.
Путешествия между вселенными[править | править код]
Возможное разрешение парадоксов, возникающих в результате путешествия во времени через червоточины, основано на многомировой интерпретации квантовой механики.
В 1991 году Дэвид Дойч показал, что квантовая теория полностью согласована (в том смысле, что так называемая матрица плотности может быть сделана свободной от разрывов) в пространствах-временах с замкнутыми временоподобными кривыми. Однако позже было показано, что такая модель замкнутой времениподобной кривой может иметь внутренние противоречия, поскольку она приведет к таким странным явлениям, как выделение неортогональных квантовых состояний и выделение собственной и несобственной смеси. Соответственно, предотвращена деструктивная положительная обратная связь циркулирующих через червоточину виртуальных частиц, которая является результатом полуклассических вычислений. Частица, возвращающаяся из будущего, возвращается не в свою исходную вселенную, а в параллельную вселенную. Это говорит о том, что машина времени на основе червоточины является теоретическим мостом между одновременными параллельными вселенными.
Поскольку машина времени на основе червоточины вводит в квантовую теорию тип нелинейности, этот вид связи между параллельными вселенными согласуется с предложением Джозефа Полчински о телефоне Эверетта (названного в честь Хью Эверетта) в формулировке нелинейная квантовая механика Стивена Вайнберга.
Возможность связи между параллельными вселенными была названа путешествием между вселенными (англ: interuniversal travel).
Гравитационное замедление времени
Гравитационное замедление времени – это реальное явление, наблюдаемое на Земле. Оно возникает потому, что время относительно. Это означает, что оно течет по-разному для различных систем координат.
Когда вы находитесь в сильной гравитационной среде, время течет медленнее для вас по сравнению с людьми, находящимися в слабой гравитационной среде.
Если вы находитесь возле черной дыры, как в фильме, ваша система координат, а, следовательно, восприятие времени отличается от восприятия того, кто находится на Земле. Это потому, что гравитационное притяжение черной дыры тем сильнее, чем ближе вы к ней находитесь.
- Согласно уравнению Эйнштейна время течет медленнее в более высоких гравитационных полях. То же самое происходит на планете, близкой к черной дыре: часы тикают медленнее, чем на космическом корабле, вращающемся дальше.
- Присутствие массы искривляет мембрану, как резиновый лист.
- Если достаточно массы концентрируется в одной точке, формируется сингулярность. Объекты приближающиеся к сингулярности проходят через горизонт событий, из которого они никогда не возвращаются.
Для вас минута возле черной дыры будет длиться 60 секунд, но если бы вы могли взглянуть на часы на Земле, минута продлилась бы меньше 60 секунд. Это значит, что вы будете стареть медленнее людей на Земле, и чем сильнее гравитационное поле, в котором вы находитесь, тем сильнее замедляется время.
Это играет важную роль в фильме, когда исследователи встречаются с черной дырой в центре другой Солнечной системы.
Комментарий переводчика
Оригинальная статья 2105.00881 (gr-qc) Козимо Бамби и Деяно Стойковича была представлена на arXiv.org 3 мая 2021 года, последнее изменение от 8 мая 2021 года. Цитата из обзора препринтов astro-ph Сергея Б. Попова: «Обзор посвящен астрофизическим поискам червоточин. Конечно, маловероятно, что они встречаются в природе, тем не менее интересно узнать, как бы они могли проявляться, и какие наблюдательные пределы на эти проявления имеются. Кроме того, статья начинается с понятного физико-исторического введения». Все материалы, использованные в качестве источников к этому материалу, представлены в конце оригинальной статьи.
Особенности и среда обитания
Крот (от латинского Talpidae) – это некрупное млекопитающее из отряда землеройкообразные (от латинского Soricomorpha), семейства кротовые.
Размеры тела этого зверька доходят до 20 см. Заканчивается тушка небольшим хвостиком. Животное крот имеет четыре конечности, причем передние развиты намного сильнее задних, они используются для рытья подземных ходов, потому и имеют вид лопаток развернутых в стороны.
Из-за такого расположения передних конечностей этот зверек выглядит довольно смешно, что возможно увидеть на фото животного крота.
Голова конической формы в пропорции с телом имеет средний размер без ушных раковин и слегка вытянутым носом. Глазные впадины очень маленькие, а сами глазные яблоки не имеют хрусталиков.
Имеются подвижные веки. У некоторых видов глаза зарастают кожей. Крот слеп, он ничего не видит. Зато в противовес отсутствующему зрению природа наделила этих животных отличным слухом, обонянием и осязанием.
Цветовая гамма шерсти кротов однотонная, чаще всего черная, бывает темно коричневая или темно серая. Мех растет строго перпендикулярно коже, что позволяет легко передвигаться под землей как вперед, так и назад. Кроты меняют мех (линяют) до трех раз в год с весны по осень.
Прочитав данную статью Вы будете иметь более полное понимание, какое животное крот и посмотрите видео и фото этого шустрого зверька.
Семейство кротовые подразделяется на четыре подсемейства, такие как:
- китайские кроты (от латинского Uropsilinae);
- выхухоли (от латинского Desmaninae);
- кротовые Нового Света (от латинского Scalopinae);
- кротовые Старого Света (от латинского Talpinae).
Эти подсемейства дополнительно разделяют еще более чем на 40 видов. На просторах бывшего СССР обитает шесть видов: малая и большая могера, слепыш, малый, Сибирский и обыкновенный крот.
На фото обыкновенный крот
Ареалом обитания кротов являются все континенты, но в основной своей массе они проживают в Европе, Азии и Северной Америке. Крот подземное животное. Селится на территориях с рыхлыми почвами, в основном это леса и поля, в которых и роют свои жилища, ходы для собирания и хранения корма и норы для потомства.
Кормовые штреки пролегают на огромных территориях и находятся обычно на глубине трех-пяти сантиметров от поверхности, в зимний период немного глубже.
Нора для спячки и гнездования всегда находиться намного глубже и располагается на 1,5-2 метра под землей. Причем эта нора всегда имеет несколько входов-выходов.
Метрики кротовых нор[править | править код]
Теории метрик кротовых нор описывают геометрию пространства-времени кротовой норы и служат теоретическими моделями для путешествий во времени. Например, метрика проходимой кротовой норы может иметь следующий вид:
- ds2=−c2dt2+dl2+(k2+l2)(dθ2+sin2θdϕ2).{\displaystyle ds^{2}=-c^{2}dt^{2}+dl^{2}+(k^{2}+l^{2})(d\theta ^{2}+\sin ^{2}\theta \,d\phi ^{2}).}
Один из типов метрики непроходимой кротовой норы является решением Шварцшильда:
- ds2=−c2(1−2GMrc2)dt2+dr21−2GMrc2+r2(dθ2+sin2θdϕ2).{\displaystyle ds^{2}=-c^{2}\left(1-{\frac {2GM}{rc^{2}}}\right)dt^{2}+{\frac {dr^{2}}{1-{\frac {2GM}{rc^{2}}}}}+r^{2}(d\theta ^{2}+\sin ^{2}\theta \,d\phi ^{2}).}
Примечания[править | править код]
- slovar.cc/rus/efremova-tolk/298087.html
- Грин, Брайан. Ткань космоса. Пространство, время и текстура реальности. – М.: Книжный дом «ЛИБРКОМ», 2009. Стр. 464-471.
- . hi-news.ru. Дата обращения: 11 октября 2015.
- Хуан Малдасена Чёрные дыры, кротовые норы и секреты квантового пространства-времени // В мире науки. — 2017. — № 1/2. — С. 82-89.
- ↑ Kip S. Thorne. Black Holes and Time Warps. — W. W. Norton, 1994. — ISBN 978-0-393-31276-8.
-
Visser, Matt (2002), The quantum physics of chronology protection,
- Rodrigo, Enrico. The Physics of Stargates. — Eridanus Press, 2010. — С. 281. — ISBN 978-0-9841500-0-7.
- Enrico Rodrigo, The Physics of Stargates: Parallel Universes, Time Travel, and the Enigma of Wormhole Physics, Eridanus Press, 2010, p. 281.
- , Разрушение черных дыр.
Первые идеи о кротовых норах
Далекий космос и его загадки манят к себе. Мысли об искривлении появились сразу же после того, как была опубликована ОТО. Л. Фламм, австрийский физик, уже в 1916 году говорил о том, что пространственная геометрия может существовать в виде некоей норы, которая соединяет два мира. Математик Н. Розен и А. Эйнштейн в 1935 году заметили, что простейшие решения уравнений в рамках ОТО, описывающие изолированные электрически заряженные или нейтральные источники, создающие гравитационное поля, обладают пространственной структурой «моста». То есть они соединяют две вселенные, два почти плоских и одинаковых пространства-времени.
Позднее эти пространственные структуры стали именоваться «кротовыми норами», что является довольно вольным переводом с английского языка слова wormhole. Более близкий его перевод – «червоточина» (в космосе). Розен и Эйнштейн даже не исключали возможности использования этих «мостов» для описания с их помощью элементарных частиц. Действительно, в этом случае частица является сугубо пространственным образованием. Следовательно, необходимости моделировать источник заряда или массы специально не появится. А удаленный внешний наблюдатель в случае, если кротовая нора имеет микроскопические размеры, видит лишь точечный источник с зарядом и массой при нахождении в одном из этих пространств.
Что такое кротовая нора?
Кротовая нора или червоточина — это гипотетическая особенность пространства-времени, которая представляет собой “туннель” в пространстве. Считается, что червоточины могут быть соединены между собой. Таким образом, попав в червоточину в одной части Вселенной, выйти можно будет в другой.
Отметим, что Общая теория относительности (ОТО) допускает существование таких туннелей. Однако, для того, чтобы червоточина являлась проходимой нужны определенные условия, так что для полного понимания кротовых нор нам еще далеко. Поделитесь своими знаниями о кротовых норах с участниками нашего Telegram-чата, будет интересно!
“Туннель”, образованный двумя червоточинами может выглядеть так
Кротовые норы в общей теории относительности[править | править код]
Общая теория относительности (ОТО) допускает существование таких туннелей, хотя для существования проходимой кротовой норы необходимо, чтобы она была заполнена экзотической материей с отрицательной плотностью энергии, создающей сильное гравитационное отталкивание и препятствующей схлопыванию норы. Решения типа кротовых нор возникают в различных вариантах квантовой гравитации, хотя до полного исследования вопроса ещё очень далеко.
Область вблизи самого узкого участка кротовой норы называется «горловиной». Кротовые норы делятся на «внутримировые» (англ. intra-universe) и «межмировые» (англ. inter-universe), в зависимости от того, можно ли соединить её входы кривой, не пересекающей горловину.
Различают также проходимые (англ. traversable) и непроходимые кротовины. К последним относятся те туннели, которые коллапсируют слишком быстро для того, чтобы наблюдатель или сигнал (имеющие скорость не выше световой) успели добраться от одного входа до другого. Классический пример непроходимой кротовины — мост Эйнштейна — Розена в максимально расширенном пространстве Шварцшильда, а проходимой — кротовины Морриса — Торна.
Проходимая внутримировая кротовая нора даёт гипотетическую возможность путешествий во времени, если, например, один из её входов движется относительно другого, или если он находится в сильном гравитационном поле, где течение времени замедляется. Также кротовые норы гипотетически могут создавать возможность для межзвёздных путешествий, и в этом качестве кротовины нередко встречаются в научной фантастике.
Кротовая нора возле Сатурна
Пока ученые пытаются найти способы искусственного создания кротовых нор, не исключено, что они появляются в космосе самопроизвольно. В последние недели СМИ начали активно распространять информацию о том, что возле Сатурна обнаружили странное излучение, которое приверженцы апокалипсиса сразу назвали зарождающейся черной дырой, угрожающей всей Солнечной системе. По аналогии с фильмом «Интерстеллар» многие заговорили о том, что на самом деле это не черная дыра, а кротовая нора, через которую открывается путь к другим галактикам или даже в другую Вселенную. Однако на самом деле это может быть простым сбоем аппаратуры, произошедшем в результате электромагнитного или гамма всплеска.
Понятие червоточины
Для начала необходимо определиться, что такое червоточина. В физике допускается предположение, что две точки космоса, находящиеся на определенной дистанции, могут быть соединены каким-то переходом сквозь ткань времени и пространства. Наличие такого туннеля позволило бы сократить время перемещения между разными космическими телами, следовательно, стало бы наиболее удобным способом передвижения в космосе. Такие путешествия были бы доступными не только для космонавтов, но и для других людей тоже. Именно подобный туннель – это червоточина, или ее еще называют кротовая нора.