Червоточины — скрытые порталы: что это такое?
Здравствуйте, уважаемые любители космоса!
А вы знаете что такое червоточины? Или как их по другому называют — «Кротовые норы».
Давайте я вам расскажу о них более подробно.
Наше стремление раздвинуть границы научных знаний привело к росту понимания нашей Вселенной.
Александр Фридман (Alexander Friedmann) предсказал, что в прошлом было время, когда все, что мы наблюдаем сегодня, концентрировалось в одной точке, создавая бесконечную плотность.
Затем произошло событие Большого Взрыва, в результате которого все, что раньше было близко, разошлось.
Со временем Хаббл заметил, что почти все галактики подверглись красному смещению, что указывает на расширение нашей Вселенной.
Вскоре идея соединения этих отдельных регионов трансформировалась во множество теорий.
Предсказания этих теорий варьировались от путешествий со скоростью света до открытия портала, называемого червоточиной, соединяющего далекие места.
Да, вы не ослышались — червоточина — это своего рода портал.
Червоточина может быть представлена как туннель с двумя концами в разных точках пространства-времени (т. е. в разных местах, в разные моменты времени или в том и другом).
Такой туннель будет действовать как ярлык между его конечными точками.
Самый простой способ представить себе червоточину — это окно вашей комнаты.
Когда вы выглядываете за окно, то и внутренние среды комнаты, и снаружи совершенно разные — точно так же червоточина соединяет две разные области во времени и пространстве.
- Отверстие червоточины называется «ртом» — и каждое такое устье соединено «горлом» червоточины. Горло может расширяться в живот или даже в несколько животов.
Идея червоточины
Людвиг Фламм (Ludwig Flamm) при изучении уже известного решения Шварцшильда о черной дыре предположил существование белой дыры.
Оба описывают две разные области пространства-времени, соединенные пространственно-временным каналом.
Людвиг Фламм впервые предложил их в 1916 году.
Затем, в 1935 году, Альберт Эйнштейн (Albert Einstein) и Натан Розен (Nathan Rosen) предсказали, что теория относительности допускает «мосты», называемые мостами Эйнштейна-Розена, в пространстве-времени, и именно эти мосты мы сегодня называем червоточинами.
Затем в 1955 году появился физик Джон Уиллер (John Wheeler) — именно в его работе был введен термин «червоточины».
В его статье также была представлена первая схема червоточины как туннеля, соединяющего два отверстия в разных областях пространства-времени.
В соответствии со своим принципом Альберт Эйнштейн и его ученик Натан Розен объяснили, что сингулярность в центре черной дыры связана с другой сингулярностью, что порождает теоретический объект, называемый белой дырой.
Вы можете запутаться между черной дырой и белой дырой.
Упростим, черная дыра втягивает в себя материю, а белая дыра выбрасывает материю.
С математической точки зрения белая дыра — это черная дыра, обращенная во времени.
Существуют ли белые дыры?
Ну, никто никогда не видел белых дыр, но уравнения общей теории относительности предсказывают их существование.
Некоторые ученые считают, что объект, упавший в черную дыру, не исчезает, а проходит через червоточину, и с некоторыми изменениями или без, выходит из белой дыры с другой стороны в другой области пространства.
Знак вопроса об их существовании
Сам Эйнштейн считал, что использовать червоточины для путешествий во времени будет сложно, потому что:
- Червоточина чрезвычайно нестабильна, и она разрушится почти мгновенно, без какой-либо задержки;
- Из-за сильной гравитационной силы внутри черной дыры любой объект, путешествующий внутри черной дыры, будет разорван и никогда не выберется с другой стороны.
Рой Керр (Roy Kerr) предложил решение с использованием черной дыры Керра — вращающейся черной дыры.
В решении Керра на самом деле можно пройти сквозь вращающуюся черную дыру и пропустить сингулярность в центре, чтобы выйти с другой стороны.
Его решение основано на том факте, что все во Вселенной вращается — звезды, галактики — поэтому, когда звезда коллапсирует в черную дыру, вполне вероятно, что она тоже будет вращаться.
Как обнаружить червоточину?
Физики предполагают, что мельчайшие изменения/отклонения на орбитах звезд вблизи сверхмассивных черных дыр можно использовать для обнаружения червоточин.
«На случай, если у вас есть две звезды, по одной с каждой стороны червоточины. Звезда на нашей стороне должна чувствовать гравитационное воздействие звезды на другой стороне. Гравитационный поток пройдет через червоточину», — говорит Деян Стойкович (Dejan Stojkovic), космолог и профессор физики Университета Буффало в Нью-Йорке.
Он даже говорит, что сосредоточение внимания на возмущениях на пути звезды (S2), которые астрономы наблюдали на орбите Стрельца А. — наблюдение за данными, собранными за более длительный период времени, или разработка методов для более точного отслеживания ее движения были бы плодотворными в поиске червоточин.
Типы червоточин
Есть много подразделений этих червоточин в зависимости от времени, в течение которого они существуют (если они существуют в реальности).
Например, постоянная червоточина (которая существует какое-то время); временная червоточина (которая быстро исчезает); стабильная червоточина (которая не разрушается, если ее потревожить); статические червоточины (которые не меняются со временем); динамические червоточины (изменяющиеся со временем) и т. д.
Основное деление червоточин выглядит следующим образом (примечание: в этой статье мы уделим особое внимание проходимым червоточинам):
- Внутривселенские червоточины — соединяют два региона, принадлежащие одной вселенной;
- Межвселенские червоточины — соединяют два региона, принадлежащие двум разным вселенным;
- Непроходимые червоточины: если две частицы, входящие с противоположных сторон червоточины, встречаются где-то в туннеле, червоточина становится непроходимой;
- Проходимые червоточины. Ученые предсказывают возможность того, что после Большого взрыва квантовые флуктуации в самом маленьком масштабе могли создать бесконечные проходимые червоточины, связанные космическими нитями. И в начальные моменты формирования нашей Вселенной концы этих червоточин могли оторваться друг от друга, и они могли быть на большом расстоянии друг от друга — скажем, на миллиарды. Они могут быть повсюду, если на самом деле существуют проходимые червоточины;
- На основании окружности «устья» относительно планковской длины червоточины можно дополнительно разделить на микроскопические и макроскопические.
Некоторые физики считают, что микроскопические проходимые червоточины могут существовать, и они могут не нуждаться в какой-либо экзотической материи, но нуждаются в электрически заряженной фермионной материи с небольшой массой, чтобы она не могла коллапсировать в заряженную черную дыру.
Червоточины и путешествия во времени
Некоторые ученые считают, что червоточины могут не только соединять места, разделенные промежутком в миллиарды световых лет, но и использоваться для путешествий в прошлое или будущее.
Но есть и другие физики, которые считают, что путешествие во времени было бы невозможно с помощью червоточины.
Они считают, что это просто короткий путь между двумя точками в пространстве.
Стивен Хокинг (Stephen Hawking) сказал, что червоточины можно создавать, но эти червоточины нельзя использовать для путешествий во времени.
Далее он сказал, что вставка в него частицы очень быстро дестабилизирует его, чтобы предотвратить его использование — это известно как гипотеза защиты хронологии.
Искусственное создание червоточин
Червоточины по своей природе нестабильны.
Эти червоточины разрушаются в мгновение ока, поэтому они не подходят для путешествий.
Хотя были предложены экзотические схемы стабилизации, пока нет доказательств того, что они могут работать или червоточины существуют.
Ученые предсказывают, что для стабилизации таких червоточин нам понадобится экзотическая материя.
Экзотическая материя — этот термин часто используется для описания материи, которая ведет себя иначе, чем обычная материя.
Экзотическая материя — это гипотетический вид материи, который имеет как отрицательную плотность энергии, так и отрицательное давление или напряжение, превышающее плотность энергии.
Все известные формы материи имеют положительную плотность энергии и давления или напряжения, которые всегда меньше плотности энергии по величине.
Экзотическая материя (если она существует) может стабилизировать червоточину до такой степени, что она может оставаться открытой в течение более длительного времени.
Вакуум пространства-времени заполнен квантовыми полями, фундаментальными квантовыми строительными блоками, которые отвечают за формирование других взаимодействий и частиц, с которыми мы сталкиваемся, и эти квантовые поля обладают собственным количеством энергии.
Можно построить сценарии, в которых квантовая энергия в определенной области ниже, чем в ее окружении, что делает эту энергию отрицательной на локальном уровне.
Такая отрицательная энергия существует в реальном мире в виде — эффекта Казимира.
В нем задействованы две параллельные проводящие пластины, энергия снаружи пластин будет больше, чем энергия внутри пластин.
Обе пластины плотно упакованы и находятся близко друг к другу в вакууме.
Обе пластины испытывают давление, которое создает притяжение.
Во время этих взаимодействий отрицательная энергия может быть создана, но в очень малых масштабах.
Эффект Казимира был доказан и протестирован.
Понимание концепции отрицательной массы/энергии
Материя, которую мы знаем, имеет положительную энергию и, следовательно, вызывает положительное искривление пространства-времени.
Для стабилизации червоточины с использованием вещества с отрицательной энергией потребуется область с крайне отрицательной кривизной, потому что это порождает отталкивающую гравитацию.
Отрицательной массы в действительности не существует, поскольку она нарушает 2-й и 3-й законы Ньютона (Newton).
F = ma (второй закон Ньютона)
Когда масса в приведенном выше уравнении отрицательна, то же самое будет и с силой, то есть сила также будет отрицательной.
Таким образом, она будет вести себя в манере, противоположной своей первоначальной природе.
На самом деле отрицательная масса противоположно реагирует на все силы.
То есть: когда мы нажимаем на отрицательную массу, она движется к нам.
Точно так же, когда мы пытаемся притянуть ее к себе, она уплывает от нас.
Некоторые ученые даже считают, что отрицательная масса существовала в ранние моменты существования нашей Вселенной в равных количествах с положительной массой.
Далее они предсказывают, что если в настоящее время во Вселенной существуют положительные и отрицательные частицы материи, то они должны формировать плазму.
Недавнее открытие: ученые кафедры физики Университета Барселоны разработали в лаборатории так называемую первую экспериментальную червоточину, соединяющую магнитным путем две разные области пространства.
Магнитные червоточины отличаются от гравитационных червоточин.
Магнитные червоточины создаются с использованием электромагнитной энергии.
Они состоят из туннеля, который переносит магнитное поле из одной точки в другую, сохраняя его необнаружимым — невидимым — исследователи не могли определить, где находится магнитное поле — общий эффект заключается в том, что магнитное поле перемещается из одной точки в другую через неизвестное измерение — за пределами известных трех измерений.
Мы оказываемся в запутанном космосе.
Чтобы разобраться в том, что мы воспринимаем, мы пытались ответить на такие явления, задавая такие вопросы, как почему, как и что, и поиск их решений привел к открытию многих концепций.
Из всех этих концепций концепция червоточин постоянно появляется в научно-фантастических романах и научных статьях.
Вся эта область — работа любопытства, воображения и творчества.
Наше трехмерное понимание Вселенной не позволяет нам теоретизировать явления и концепции, которые процветают в межпространственной реальности.
Нам пришлось бы отказаться от трехмерного мышления и выйти за пределы этого традиционного шаблона мышления.
Открытие червоточин не только решит такие проблемы, как путешествия во времени, но и поставит нас лицом к лицу с другими цивилизациями, вариациями времени, пространства и космоса.
Если у вас остались вопросы или вы хотите оставить комментарий по этой статье - напишите его в разделе комментариев ниже.
До скорых встреч! Заходите!
