Теория червоточин вселенной

Общая теория относительности Альберта Эйнштейна глубоко изменила наше представление о фундаментальных понятиях физики, таких как пространство и время. Но это также оставило нас с некоторыми глубокими тайнами. Одной из них были черные дыры, которые были однозначно обнаружены только за последние несколько лет. Другим были “червоточины” – мосты, соединяющие различные точки пространства-времени, теоретически обеспечивающие короткие пути для космических путешественников.

Червоточины все еще находятся в области воображения. Но некоторые ученые считают, что скоро мы тоже сможем их найти. За последние несколько месяцев несколько новых исследований предложили интригующие пути продвижения вперед.

Черные дыры и червоточины-это особые типы решений уравнений Эйнштейна, возникающие, когда структура пространства-времени сильно искривляется гравитацией. Например, когда материя чрезвычайно плотна, ткань пространства-времени может стать настолько искривленной, что даже свет не сможет вырваться наружу. Это черная дыра.

Поскольку теория позволяет растягивать и изгибать ткань пространства-времени, можно представить всевозможные возможные конфигурации. В 1935 году Эйнштейн и физик Натан Розен описали, как два листа пространства-времени могут быть соединены вместе, создавая мост между двумя вселенными. Это один из видов червоточины – и с тех пор было придумано множество других.

Некоторые червоточины могут быть “проходимыми”, что означает, что люди могут путешествовать через них. Для этого, однако, они должны быть достаточно большими и оставаться открытыми против силы тяжести, которая пытается их закрыть. Чтобы таким образом вытолкнуть пространство-время наружу, потребовалось бы огромное количество “отрицательной энергии”.

Звучит как научная фантастика? Мы знаем, что отрицательная энергия существует, небольшие количества уже были произведены в лаборатории. Мы также знаем, что за ускоренным расширением Вселенной стоит отрицательная энергия. Так что природа, возможно, нашла способ создавать червоточины.

Обнаружение червоточин в небе

Как мы можем доказать, что червоточины существуют? В новой статье, опубликованной в Ежемесячных уведомлениях Королевского общества, российские астрономы предполагают, что они могут существовать в центре некоторых очень ярких галактик, и предлагают некоторые наблюдения, чтобы найти их. Это основано на том, что произойдет, если материя, выходящая с одной стороны червоточины, столкнется с материей, которая падала внутрь. Расчеты показывают, что катастрофа приведет к впечатляющему проявлению гамма-лучей, которые мы могли бы попытаться наблюдать с помощью телескопов.

Это излучение может быть ключом к различению червоточины и черной дыры, которые ранее считались неразличимыми снаружи. Но черные дыры должны производить меньше гамма-лучей и выбрасывать их в виде струи, в то время как излучение, производимое через червоточину, будет ограничено гигантской сферой. Хотя вид червоточины, рассмотренный в этом исследовании, проходим, это не будет приятным путешествием. Поскольку это было бы так близко к центру активной галактики, высокие температуры сожгли бы все дотла. Но это не относится ко всем червоточинам, таким как те, что находятся дальше от центра галактики.

Идея о том, что галактики могут содержать червоточины в своих центрах, не нова. Возьмем случай со сверхмассивной черной дырой в центре Млечного Пути. Это было обнаружено путем тщательного отслеживания орбит звезд вблизи черной дыры, что стало крупным достижением, за которое в 2020 году была присуждена Нобелевская премия по физике. Но в одной недавней статье было высказано предположение, что это гравитационное притяжение может быть вызвано червоточиной.

В отличие от черной дыры, червоточина может “пропускать” некоторую гравитацию от объектов, расположенных с другой стороны. Это жуткое гравитационное действие добавило бы крошечный толчок движению звезд вблизи центра галактики. Согласно этому исследованию, конкретный эффект должен быть измерен в наблюдениях в ближайшем будущем, как только чувствительность наших приборов немного повысится.

По совпадению, еще одно недавнее исследование сообщило об обнаружении некоторых “странных радиокружностей” в небе. Эти круги странные, потому что они огромны и все же не связаны ни с каким видимым объектом. На данный момент они не поддаются никакому общепринятому объяснению, поэтому в качестве возможной причины были выдвинуты червоточины.

Банка с червями

Червоточины сильно влияют на наше коллективное воображение. В некотором смысле, они являются восхитительной формой эскапизма. В отличие от черных дыр, которые немного пугают, поскольку они заманивают в ловушку все, что рискует попасть внутрь, червоточины могут позволить нам путешествовать в отдаленные места быстрее скорости света. На самом деле они могут быть даже машинами времени, обеспечивающими возможность путешествовать в обратном направлении – как предложил покойный Стивен Хокинг в своей последней книге.

Червоточины также возникают в квантовой физике, которая управляет миром атомов и частиц. Согласно квантовой механике, частицы могут выскакивать из пустого пространства только для того, чтобы исчезнуть мгновением позже. Это было замечено в бесчисленных экспериментах. И если частицы могут быть созданы, почему бы не создать червоточины? Физики полагают, что червоточины могли образоваться в ранней Вселенной из пены квантовых частиц, появляющихся и исчезающих. Некоторые из этих “первичных червоточин”, возможно, все еще существуют сегодня.

Червоточины могли возникнуть в ранней вселенной. Лайтбокс/Шаттерсток

Недавние эксперименты по “квантовой телепортации” – “бестелесной” передаче квантовой информации из одного места в другое – оказались жутко похожими на работу двух черных дыр, соединенных через червоточину. Эти эксперименты, по-видимому, решают “парадокс квантовой информации”, который предполагает, что физическая информация может навсегда исчезнуть в черной дыре. Но они также раскрывают глубокую связь между заведомо несовместимыми теориями квантовой физики и гравитации – причем червоточины имеют отношение к обеим – что может сыграть важную роль в построении “теории всего”.

Тот факт, что червоточины играют определенную роль в этих увлекательных разработках, вряд ли останется незамеченным. Возможно, мы их и не видели, но они определенно могли быть где-то там. Они могут даже помочь нам понять некоторые из глубочайших космических тайн, например, является ли наша Вселенная единственной.

Копирование информации с сайта greednews.su разрешено только при использовании активной гипер ссылки на новость, спасибо за то что цените наши авторские права!

Поделиться ссылкой: