Кротовые норы – все о космосе

Кротовая нора в космосе

Человечество изучает мир вокруг себя с небывалой скоростью, технологии не стоят на месте, а ученые вовсю бороздят острыми умами окружающий мир. Бесспорно, самой таинственной и малоизученной областью можно считать космос. Это мир, полон загадок, которые невозможно осознать, не прибегая к теориям и фантастике. Мир тайн, которые выходят далеко за рамки нашего понимания.

Космос таинственен. Он хранит свои тайны бережно, скрывая их под завесой недоступного человеческому уму знания. Человечество пока слишком беспомощно, чтобы покорить Космос, подобно покоренному уже миру Биологии или Химии. Все, что пока доступно человеку, это теории, которых насчитывается бесчисленное множество.

Одна из величайших загадок Вселенной – Кротовые норы.

Кротовые норы в космосе

Итак, Кротовая нора («Мост», «Червоточина») – это особенность взаимодействия двух фундаментальных составляющих вселенной – пространства и времени, а в частности – их искривление.

[Впервые понятие «Кротовая нора» в физике ввел Джон Уилер, автор теории «заряда без заряда»]

Своеобразное искривление этих двух составных позволяет преодолевать колоссальные расстояния, не затрачивая при этом колоссального количества времени.

Чтобы лучше понят принцип действия подобного феномена, стоит вспомнить Алису из «Зазеркалья».

Зеркало девочки играло роль так называемой Кротовой норы: Алиса могла, лишь коснувшись зеркала, мгновенно оказаться в другом месте (а если брать во внимание масштабы космоса – в другой вселенной).

Идея существования Кротовых нор не является лишь причудливой выдумкой фантастов. Еще в далеком 1935 году Альберт Энштейн стал соавтором трудов, доказывающих возможными так называемые «мосты». Хотя Теория Относительности и допускает это, астрономам пока не удалось обнаружить ни одной Червоточины (другое название Кротовой норы).

Главной проблемой обнаружения является то, что по природе своей Кротовая нора всасывает в себя абсолютно все, в том числе и излучение. И не «выпускает» ничего наружу.

Единственное, что может подсказать местонахождение «моста», это газ, который при попадании в Кротовую нору продолжает испускать рентгеновское излучение, в отличии от попадания его в Черную дыру.

Подобное поведение газа недавно было обнаружено у некоего объекта Стрелец А, что наталкивает ученых на мысль об существовании в его окрестностях Кротовой норы.

Так возможны ли путешествия сквозь Кротовые норы? На самом деле здесь больше фантастики, нежели реальности. Даже если теоретически допустить обнаружение в скором времени Червоточины, современная наука столкнулась бы с массой проблем, которые ей пока не по силам.

Первым камнем на пути к освоению Кротовой норы станет ее размер. Если верить теоретикам, первые норы имели размер меньше метра. И только, опершись на теорию о расширяющейся вселенной, можно допустить, что Червоточины увеличивались вместе с вселенной. А значит, увеличиваются и до сих пор.

Второй проблемой на пути науки станет нестабильность Кротовых нор. Способность «моста» коллапсировать, то есть «захлопываться» сводит на нет возможность использования или даже изучения его. На самом деле, продолжительность жизни Кротовой норы может составлять десятые доли секунды.

Так что же будет, если отбросить все «камни» и представить, что человек все же осуществил проход сквозь Кротовую нору. Несмотря на фантастику, рассказывающую об возможном возврате в прошлое, это все же невозможно. Время необратимо. Оно движется в одном лишь направлении и обратно пойти не сможет.

То есть, «увидеть себя молодым» (как, к примеру, это сделал герой фильма «Интерстеллар») не получится. На страже такого варианта развития событий стоит теория причинности, непоколебимая и фундаментальная. Перенос «себя» в прошлое подразумевает возможность герою путешествия менять его (прошлое). Например, убить себя, не дав таким образом себе путешествовать в прошлое.

А значит не возможность оказаться в будущем, откуда герой и прибыл.

Вокруг Кротовых нор еще много неизведанного. Прогрессирующая наука создает теории, проверить которые пока не разрешает сама Вселенная. Возможно, человек еще слишком мал, и «не дорос» до понимания истины Космоса? Или, может быть, Космос слишком Велик, чтобы поведать свои тайны человеку?

 

Источник: http://DarkBook.ru/krotovyye-nory-v-kosmose-chto-takoye-krotovaya-nora

Кротовые норы и путешествия во времени

Одна из главных задач современной астрономии — поиск «кротовых нор» – тонких трубок пространства-времени, соединяющих отдаленные области Вселенной. Кротовые норы могут соединять параллельные или зарождающиеся вселенные, делая возможными путешествия во времени.

Можно ли путешествовать в будущее или в прошлое? Каковы перспективы путешествий во времени, которые исследовал ещё Герберт Уэллс в «Машине времени»? За последние годы учёными обнаружено ряд точных решений уравнений Эйнштейна, допускающих существование кротовых нор. Но существуют ли они на самом деле? Или, быть может, это просто математическая фантазия?

Первое упоминание о кротовых норах принадлежит перу оксфордского математика Чарльза Доджсона, написавшего в 1871 году под псевдонимом Льюис Кэрролл сказку «Алиса в Зазеркалье».

Зеркало Алисы и есть кротовая нора, которая соединила окрестности Оксфорда с волшебным миром Страны чудес. Протянув руку сквозь зеркало, Алиса могла мгновенно перенестись из одной вселенной в другую.

У математиков они называются «многократно связанными пространствами».

Идея кротовых нор, соединяющих различные области пространства‑времени, не выдумана фантастами, она принадлежит великому физику-теоретику, одному из основателей современной теоретической физики — Альберту Эйнштейну.

В 1935 году Альберт Эйнштейн и Натан Розен написали работу, в которой доказывали, что общая теория относительности допускает образование того, что они назвали «мостами» и что теперь известно как кротовые норы.

Если бы нам удалось пролететь черную дыру насквозь, там, с другой стороны, возможно, обнаружилась бы иная Вселенная.

Мост Эйнштейна-Розена — тонкая трубка пространства-времени, соединяющая две черные дыры, не может существовать достаточно долго, чтобы через них прошел космический корабль: при закрытии кротовой норы корабль попал бы в сингулярность. Однако было высказано предложение, что технологически развитая цивилизация могла бы держать кротовую нору открытой.

Стивен Хокинг («Мир в ореховой скорлупке») полагает, что кротовые норы, если они существуют, могли бы решить проблему предельной скорости в космосе. Согласно теории относительности, чтобы пересечь Галактику, требуются десятки тысяч лет, но через кротовую нору можно слетать на другой край Галактики и вернуться обратно за время ужина.

Между тем легко показать, что, если кротовые норы существуют, ими можно воспользоваться для того, чтобы оказаться в прошлом. Можно представить себе, что один конец кротовой норы отправляется в дальнее путешествие на космическом корабле, а другой конец остается на Земле.

Из-за парадокса близнецов, по возвращении космического корабля, у находящегося на нем входа в кротовую нору пройдет меньше времени, чем у того входа, который остался на Земле.

Это означает, что если войти в кротовую нору на Земле, то можно оказаться на космическом корабле в более раннее время.

Парадокс близнецов — история двух братьев-близнецов, один из них (путешественник) отправляется в космический полёт, второй (домосед) остаётся на Земле. Чаще всего «парадокс» формулируется следующим образом:

С точки зрения домоседа часы движущегося путешественника имеют замедленный ход времени, поэтому при возвращении они должны отстать от часов домоседа. С другой стороны, относительно путешественника двигалась Земля, поэтому отстать должны часы домоседа. На самом деле братья равноправны, следовательно, после возвращения их часы должны показывать одно время.

Как пишет Мичио Каку («Физика невозможного»), с кротовыми норами связано несколько серьезных проблем.

Во-первых, для создания сильных искажений пространства-времени, необходимых для путешествия через кротовые норы, потребуется неслыханное количество положительного и отрицательного вещества — порядка громадной звезды или черной дыры.

По оценке Мэтью Виссера, физика из Вашингтонского университета, для создания кротовой норы диаметром 1 м необходимо столько отрицательной энергии, что ее количество можно сравнить с массой Юпитера — и при этом она должна быть отрицательной.

Самая многообещающая схема машины времени — так называемые обратимые кротовые норы — это дыры в пространстве-времени, где человек может свободно перемещаться вперед и назад во времени. Теоретически обратимые кротовые норы — это возможность не только путешествовать быстрее света, но и перемещаться во времени. Ключ к обратимым кротовым норам — отрицательная энергия.

Только «теория всего» могла бы успешно рассчитать радиационные эффекты, создаваемые кротовой норой, и разъяснить вопрос о том, насколько стабильной будет кротовая нора при входе человека в машину времени. Но даже после создания такой теории человечеству, возможно, придется ждать несколько веков, прежде чем первая машина времени сможет экспериментально проверить ее выводы.

Американский физик-теоретик Никодем Поплавски из Университета Индианы выдвинул теорию, согласно которой наша Вселенная представляет собой внутренности чёрной дыры, расположенной в родительской пра-Вселенной.

Ученый полагает, что другой конец кротовой норы соединён с белой дырой (антипод чёрной дыры — области пространства, в которую ничто не может попасть). При этом внутри кротовой норы возникают условия, напоминающие расширяющуюся Вселенную.

Поплавски предполагает, что и наша Вселенная может оказаться внутренней частью кротовой норы Эйнштейна-Розена — тоннеля, соединяющего различные регионы пространства-времени.

Многие космологи и астрофизики уверены, что в космосе есть тоннели («кротовые норы»), образовавшиеся при зарождении Вселенной, через которые можно переместиться в другие вселенные и совершить путешествие во времени.

Недавно группа физиков из Германии и Греции представила новый взгляд на проблему кротовых нор. По их мнению, после Большого взрыва Вселенная состояла из квантовой пены, и в каждый момент времени в ней возникали не только черные дыры, но и кротовые норы.

Читайте также:  Давайте поговорим о орбитах планет - все о космосе

Причем, в отличие от черной дыры, газ, попавший в кротовую нору, продолжает испускать рентгеновское излучение. Подобное поведение газа было недавно зафиксировано «Хабблом» в окрестностях объекта Стрелец A, который считается массивной черной дырой.

Судя по поведению газа, учёные полагают, что это, возможно, устойчивая кротовая нора.

Если ученым удастся разработать полную теорию гравитации и пространства-времени, это разрешит вопрос путешествий во времени и позволит человечеству создать «кротовую нору», соединяющую нашу Вселенную с другой, дочерней Вселенной.

Источник: https://zhitanska.com/content/krotovye-nory-i-puteshestviya-vo-vremeni/

Предложена новая теория, согласно которой черные дыры — это кротовые норы

Предложена новая теория, согласно которой черные дыры — это кротовые норы

Несмотря на то что мы многого не знаем о черных дырах (как они выглядят, что происходит с материей при падении в них, сколько их в нашей Галактике), астрофизики и астрономы точно уверены в их существовании.

Как бы то ни было, новая теория, предложенная исследователями из Левенского католического университета в Бельгии, утверждает, что черные дыры — по сути, червоточины, служащие коридорами в другие Вселенные.

Одна из главных причин, приведших к этому предположению, — постоянная проблема, связанная с природой черных дыр: после пересечения горизонта событий черной дыры материя падает на нее и, вероятно, уничтожается. Такое абсолютное уничтожение материи (и «информация», которую она представляет) не соответствует принципам квантовой теории, которая гласит, что информация не может быть создана или уничтожена.

Мгновенная симуляция слияния двух черных дыр.

Столкновение двух вращающихся червоточин вызвало бы подобное искажение пространства-времени, оставляя за собой «эхо» в сигнале / LIGO LabCaltech

Для того чтобы примирить это понимание с огромным, невероятно мощным гравитационным феноменом, который мы называем черными дырами, команда ученых из Левенского университета предположила, что на самом деле «экзотические компактные объекты», действующие таким образом, — кротовые норы. Например, наблюдение гравитационных волн от двух сливающихся черных дыр также можно объяснить столкновением двух вращающихся червоточин.

Пабло Буэно, один из исследователей проекта, комментирует это так:

«У кротовых нор нет горизонта событий: они действуют как кратчайший путь в пространстве-времени, по которому можно перейти, словно по длинному коридору, выводящему нас в другую Вселенную, а факт их вращения изменяет производимые ими гравитационные волны».

Если черные дыры — действительно неправильно интерпретированные червоточины, у ученых должно получиться засечь «эхо» их гравитационных волн после затухания изначальных волн.

Им уже удалось поймать гравитационные волны с помощью лазерно-интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории (англ. Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, LIGO) и интерферометра Virgo. Следующий шаг в проверке теории о кротовых норах — поиск гипотетического «эха» того события.

«Подтверждение эха в сигналах LIGO или Virgo стало бы практически неопровержимым доказательством того, что астрофизических черных дыр нет. Время покажет, существует это эхо или нет. Если результат будет положительным, это станет одним из величайших открытий в истории физики», — говорит Буэно.

Источник: https://naked-science.ru/article/sci/soglasno-novoy-teorii-chernye-dyry-eto

Что такое “Кротовая Нора”?

Гипотетическая “Кротовая Нора”, которую называют еще “кротовиной” или “червоточиной” (дословный перевод Wormhole) представляет из себя некий пространственно-временной туннель, который позволяет переместиться объекту из пункта а в пункт б во вселенной не по прямой, а огибая пространство. В том случае, если проще, то возьмите любой листок бумаги, сложите его пополам и проткните, полученная дырка и будет той самой кротовой норой
. Так вот есть теория, что пространство во вселенной может быть условно таким же листом бумаги, , внимание, только с поправкой на третье измерение. Различные ученые выводят гипотезы, что благодаря Кротовым норам возможно путешествие в пространстве – времени. Но при этом никто не знает, какие именно опасности могут представлять червоточины и что на самом деле может находиться по ту сторону от них.

Теория кротовых нор.
В 1935 году физики Альберт Эйнштейн и Натан Розен, используя общую теорию относительности, предположили, что во вселенной существуют специальные “Мосты” через пространство – время.

Эти пути, которые назвали мостами Эйнштейна – Розена (или червоточинами), соединяют две совершенно разные точки в пространстве – времени путем теоретического создания искривления пространства, которое сокращает путешествие из одной точки в другую.

Опять же гипотетически любая кротовая нора состоит из двух входов и горловины (то есть того самого туннеля. При этом, скорее всего, входы у кротовой норы представляют сфероидальную форму, а горловина может представлять как прямой отрезок пространства, так и спиральный.

Общая теория относительности математически доказывает вероятность существования кротовых нор, но до сих пор ни одна из них не была обнаружена человеком. Сложность ее обнаружения заключается в том, что предполагаемая огромная масса кротовых нор и гравитационные эффекты просто поглощают свет и не дают ему отразиться.

Несколько гипотез, построенных на базе общей теории относительности, предполагают существование кротовых нор, где роли входа и выхода играют черные дыры. Но стоит учесть, что появление самих черных дыр, образующихся от взрыва погибающих звезд, никоим образом не создает кротовую нору.

Путешествие сквозь кротовую нору.
В научной фантастике нередко встречается, что главные герои путешествуют сквозь кротовые норы. Но в реальности такое путешествие далеко не такое простое, как это показывают в фильмах и рассказывают в фантастической литературе.

Первая проблема, которая окажется на пути возможности таких путешествий, это размер кротовых нор.

Считается, что самые первые кротовые норы были очень маленького размера, порядка 10-33 сантиметров, но за счет расширения вселенной появилась вероятность того, что вместе с ней расширялись и увеличивались и сами червоточины. Другой проблемой, связанной с червоточинами, является их стабильность. А точнее, нестабильность.

Объясняемые теорией Эйнштейна – Розена кротовые норы будут бесполезны для пространственно-временных путешествий, потому что они очень быстро коллапсируют (закрываются. Но более свежие исследования этих вопросов подразумевают наличие “Экзотической Материи”, которая позволяет норам сохранять свою структуру на более продолжительный промежуток времени.

Эта экзотическая материя, которую не следует путать с черной материей и антиматерией, состоит из энергии отрицательной плотности и колоссального отрицательного давления. Упоминание такой материи присутствует лишь в некоторых теориях вакуума в рамках квантовой теории поля.

И все же теоретическая наука считает, что если кротовые норы будут содержать достаточное количество этой экзотической энергии, которая либо появилась натуральным образом, либо появится искусственным образом, то возникнет возможность передачи информации или даже объектов через пространство – время.

Те же гипотезы предполагают, что кротовые норы могут соединять не только две точки в рамках одной вселенной, но и являться входом в другие. Некоторые ученые считают, что если переместить определенным образом один вход червоточины, то появится возможность путешествия во времени. Но, например, знаменитый британский космолог Стивен хокинг считает, что такое использование червоточин невозможно.

Тем не менее некоторые научные умы настаивают, что если стабилизация кротовых нор за счет экзотической материи будет действительно возможна, то появится и возможность для безопасного путешествия людей сквозь такие кротовые норы. А за счет “Обычной” материи, при желании и необходимости, такие порталы можно будет обратно дестабилизировать.

К сожалению, сегодняшних технологий человечества недостаточно для того, чтобы кротовые норы можно было искусственно увеличивать и стабилизировать, на тот случай, если они все-таки будут обнаружены. Но ученые продолжают исследовать концепции и методы для быстрых космических путешествий и, возможно, однажды наука придет к правильному решению.

Источник: https://science.ru-land.com/stati/chto-takoe-krotovaya-nora

“Кротовые норы”: мосты между мирами

Мы все привыкли к тому, что прошлого не вернуть, хотя порой очень хочется. Писатели-фантасты уже более века живописуют разного рода казусы, возникающие благодаря возможности путешествовать во времени и влиять на ход истории.

Причем тема эта оказалась настолько животрепещущей, что в конце прошлого века даже далекие от сказок физики всерьез занялись поиском таких решений уравнений, описывающих наш мир, которые позволяли бы создавать машины времени и в мгновение ока преодолевать любые пространства и времена…

Фантастическая мечта

Кротовые норы или червоточины, если переводить с английского “Wormholes” известны, пожалуй, каждому любителю научной фантастики. В книгах с помощью этих огромных туннелей можно путешествовать со скоростью света как на невероятно длинные расстояния, так и во времени. Но в реальности не все так просто, как с норами, так и со сверхсветовой скоростью.

Начнем с того, что кротовые норы – явление недоказанное. Впервые идея о них появилась в 1935 году в совместной работе Эйнштейна и Розена. Авторы назвали ее «мостом» между различными частями Вселенной.

Суть теории заключалась в том, что в некоторых местах существуют искривления во времени-пространстве.

Создать его может огромное количество сконцентрированной материи, выражаясь человеческим языком – что-то с очень большой массой.

Если массы недостаточно, то искривлённое пространство выпрямляется. В искривлённом пространстве – расстояние и время перестают быть абсолютными величинами, то есть, такими которыми мы привыкли их осознавать.

Такая нора может быть проходимой, непроходимой и полупроходимой. Первой называют тот самый искомый искривленный тоннель, который соединяет либо две части одной Вселенной, либо разные Вселенные. Последнее стоит пояснить отдельно.

Читайте также:  Космонавт быковский валерий федорович - все о космосе

Эйнштейн в создании теории кротовых нор придерживался модели так называемой «хаотической инфляции», подразумевающей возможность существования множества разных Вселенных, которые образовались после Большого взрыва. Так что, теоретически кротовая нора может соединять не только две далекие галактики, но один мир с совершенно другим миром.

Полупроходимой называют кротовые норы, через которые материя и свет могут путешествовать только в одну сторону. Непроходимые же по свойствам чем-то напоминают черные дыры, только без сингулярности – бесконечной массы материи, которая уничтожает все, что в нее попадает, даже свет.

Экзотическая материя

Что же должно находиться внутри таких искривлений пространства? Определенно что-то ненормальное и парадоксальное. Астрофизики называют гипотетическое вещество, которым наполнена кротовая нора – экзотической материей. Она состоит из принципиально иных элементарных частиц, чем остальная материя во Вселенной и нарушает классические законы физики.

Например, энергия в ней обладает отрицательной плотностью, гравитация не притягивает, а отталкивает. В общем, все не так как у людей. Но именно нарушение экзотической материей всех правил создает возможность фантастического перехода сквозь пространство и даже время.

Неуловимые объекты

Как вы уже должны были заметить, в статье слишком часто встречается слово «гипотетически». Червоточины до сих пор существуют только в теории. По словам физика Стивена Хокинга – нет ничего абсолютно плотного и прочного.

Изъяны найдутся везде, будь то кусок пластика, цельный бильярдный шар, пространство или время. Поэтому, среди нас может быть множество кротовых нор, но они чрезвычайно малы и очень быстро, по человеческим меркам, исчезают. Никакой более менее устойчивой и заметной кротовой норы на примете у астрофизиков пока нет.

Проблема поиска кротовой норы заключается еще в том, что ученые не очень-то представляют, что именно надо искать. Увидеть ее должно быть невозможно, так как она, подобно черной дыре, все в себя всасывает. Исследователи полагают, что кротовую нору можно определить по поведению газа, который туда попадает.

Например, в случае если газ попадает в черную дыру, он сразу же перестает испускать рентгеновское излучение, а если в червоточину, то продолжает это делать. Но, естественно, такой фокус сработает только с устойчивой кротовой норой, если такие вообще, возможны.

Путешествие в прошлое и бородатые парадоксы

Человечество давно поглощено мечтой о путешествиях во времени. Еще в «Фаусте» Гете Мефистофель вместе с главным героем отправляются в прошлое и похищают Елену Троянскую. Сегодня роль нечистой силы в организации подобных перемещений уступила место фантастическим мечтам о космосе и о туннелях, с помощью которых можно путешествовать туда – сюда, хоть в прошлое, хоть в будущее.

В конце концов, если человечество сможет разобраться в основных принципах формирования кротовой норы, почему бы нам не создать такую лазейку самостоятельно, где-нибудь недалеко от Земли. Можно было бы слетать во времена древнего Египта и понять, наконец, как же они строили свои пирамиды. Или вернуться в поздний Меловой период и разгадать тайну гибели динозавров.

Но в физике есть такое понятие как парадокс – ситуация, не имеющая логического объяснения. Некоторые из них настолько стары и общеизвестны, что заработали себе прозвище: «бородатые». Давайте попробуем представить один из временных парадоксов, который может возникнуть при путешествии в прошлое.

Предположим, что какому-то ученому удалось создать устойчивую кротовую нору, которая позволила ему отправиться на пару минут назад во времени. Он берет пистолет, заряжает его, а потом отправляется в прошлое и убивает самого себя, еще до того, как прошлый он успевает зарядить оружие. Получается, что он умер в прошлом. Как он тогда оказался в будущем и выстрелил в себя?

Именно этот парадокс делает путешествия в прошлое невозможными даже теоретически. По мнению Хокинга, вещи не могут делать себя невозможным, иначе Вселенная погрузилась бы в хаос. Так что, этому парадоксу всегда будет что-то мешать. Некая причина, которая не позволит сумасшедшему ученому убить себя прежнего.

Хокинг полагает, что невозможность существования устойчивой червоточины кроется в самой червоточине, а именно в ответной реакции. Как только кротовая нора расширится, в ней окажется естественная радиация и будет крутиться там, как в петле.

Ответная реакция станет такой сильной, что уничтожит тоннель.

Таким образом, червоточины априори не могут существовать достаточно долго, чтобы путешествовать сквозь них, даже если удастся расширить до размеров, куда может пройти человек или космический корабль.

Щадящая гравитация и безжалостное время

Но ученым свойственно ошибаться, так что даже известный физик не является истиной в последней инстанции. Иначе бы наука всегда стояла на месте. Но если Хокинг ошибся в своей теории и кротовые норы могут быть устойчивыми, то путешественникам сквозь червоточины придется столкнуться с еще одной физической проблемой.

Если крупные тела смогут войти в кротовую нору то, чтобы человек смог выжить в ней, влияние гравитации при входе должно быть весьма малым, в противном случае любая материя – человек или корабль будут разорваны на части.

Но если гравитация не достигнет этой силы – искривление пространства-времени будет «плавным». Следовательно, само путешествие через кротовую нору из одномоментного превратится в слишком долгое по человеческим меркам.

Временные послания

Но если не пролезет человек, то пройдет частица. Профессор Люк Батчер из университета Кембриджа доказал, что через кротовую нору успеет пролететь фотон. С их помощью можно было бы передавать в будущее или прошлое закодированную информацию. Кроме того, червоточины, по его мнению, можно применять для двухсторонней связи.

Возможно, в пространственном отношении это пока не имеет смысла, но вот сообщения во времени, могут оказаться весьма полезны. Одна проблема – где в прошлом взять расшифровщиков фотоновых смс?

Источник: https://www.softmixer.com/2014/06/blog-post_6787.html

Кротовые норы мироустройства

Астрофизики будут искать «кротовые норы» Вселенной — туннели в пространстве, через которые можно попасть в другие Вселенные и в другое время.

Главным инструментом поиска станет космический телескоп «Радиоастрон», который выйдет на высокую орбиту в конце будущего года.

О том, что такое «кротовые норы», мы беседуем с директором Астрокосмического центра ФИАН академиком РАН Николаем Кардашевым

«Кротовая нора» — это туннель, связывающий разные части пространства. Вход в туннель может быть размером со звезду, с планету, с дом, с пылинку. И если вы туда нырнете, то вынырнете в другом месте. Можно попасть в другую часть нашей галактики, можно в другую галактику, можно в другую Вселенную.

По физическим свойствам вход в «кротовую нору» очень похож на черную дыру. Отличие в том, что туда можно не только попасть, оттуда можно и вернуться. У «кротовой норы» нет горизонта событий. Если вы в нее погружаетесь, то вас будет все время видно.

Оттуда можно посылать радиосигналы, общаться, и даже сквозь этот туннель наблюдать, что делается на другом конце, — если вы наведете телескоп.

Отчего так? «Кротовая нора» — туннель через какие-нибудь дополнительные измерения?

Нет, дело не в новых измерениях, это из-за такой сложной топологии пространства.

Вы, видимо, говорите о кривизне пространства. Действительно, если бы эта самая кривизна у пространства была, тогда понятно: сгибаем его, как лист бумаги, и прокалываем дырку. Если путешествовать по листу, то будет очень далеко, а если через дырку — рядом. Но, насколько я знаю, никакой кривизны у нашей Вселенной не обнаружено, она плоская.

Да, Вселенная плоская. Но локально кривизна есть. (Любая масса вещества искривляет пространство вокруг себя, особенно сильно этот эффект проявляется у черных дыр с большой массой. — «РР».) «Кротовая нора» — это и есть туннель между двумя входами в тех местах, где кривизна большая.

«Кротовая нора» образуется в таких местах в обязательном порядке или это случайность?

Как сделать «кротовую нору», совершенно неясно. И можно ли ее вообще сделать? Но то, что на ранней стадии развития нашей Вселенной все пространство сплошь было набито такими «кротовыми норами», сейчас почти общепринятый взгляд.

Потому что пространство перед началом Большого взрыва, перед расширением, представляет собой такую пенообразную структуру сверхплотного скалярного поля с очень большой кривизной. С очень большими флуктуациями кривизны. И все эти ячейки пены между собой соединены.

И потом, после Большого взрыва эти ячейки могут остаться соединенными между собой. Это было показано еще в первых публикациях Уиллера в середине пятидесятых годов.

Сверхплотное скалярное поле пенообразной структуры… Что это?

Это сверхплотный вакуум, вакуум с очень большой плотностью энергии. Это состояние вещества до начала Большого взрыва. Плотность энергии большая, поэтому кривизна пространства высокая.

Со времени Большого взрыва прошло 14 мил­лиардов лет. Что стало с ячейками этой пены сейчас? До этого, насколько я слышал, и времени-то никакого не было.

На сегодня наиболее логически непротиворечивая модель — модель многокомпонентной Вселенной. Потому что, если мы говорим про Большой взрыв, тут же начинают спрашивать: «А что было до Большого взрыва?» или «Что было в том месте, где не было Большого взрыва?» Что, спрашивать нельзя? Люди недовольны таким положением, и правильно, что недовольны.

Эти вопросы и приводят к понятию многокомпонентной Вселенной. В английском языке есть устоявшийся термин «мультиверс», в русском такого термина нет, поэтому называется так длинно.

Читайте также:  Суперлуние - все о космосе

Это предположение о том, что вся наша Вселенная состоит из бесконечного количества Больших взрывов, которые независимо возникают в разные моменты времени, и пены сверхплотного скалярного поля между ними. И поэтому Вселенная бесконечна и в пространстве и во времени.

В разных Вселенных могут быть даже разные законы, разные элементарные частицы.

У каждой Вселенной где-то очень далеко есть стенки, которые состоят из этого сверхплотного вакуума. Как они будут взаимодействовать с другими пузырями, другими Вселенными — этот вопрос тоже изучается.

То есть вы от вопроса «А что там, с краю?» не отмахиваетесь? Часто, когда я спрашиваю физиков, что будет, если подобраться к краю, мне отвечают, что ничего особенного я не увижу, будут все те же звезды.

Представить наблюдателя, который во время расширения находился там, с краю, мы тоже не можем, потому что вся наша Вселенная родилась из внутренних областей пузыря.

А поскольку увидеть мы ничего не можем, то и разговора нет.

Отворачиваться от таких вопросов, конечно, не нужно. Нужно думать о том, какое есть взаимодействие между той частью, которая похожа на нашу Вселенную, и той, которая совсем не похожа. «Вы об этом не спрашивайте, нам этого не нужно» — приемлемо только для очень небольшого числа людей науки.

Ну а дальше уже имеется недовольство экспериментаторов, которые говорят, что теоретики это все придумали, а проверить нельзя.

Единственная экспериментальная возможность исследовать другие компоненты «большой Вселенной» — «кротовые норы», которые изначально заведомо были, но неизвестно, существуют ли сейчас.

Каким образом можно обнаружить «кротовую нору»? В последней публикации в «Успехах физических наук» — совместно с Новиковым и Шацким — вы приводите расчеты своей модели «кротовых нор». В чем ее особенности?

Уиллер первый показал, что в момент Большого взрыва была пенистая структура скалярного поля. Потом в том же институте в Калифорнии Моррис и Торн первыми вывели уравнения, которым должна соответствовать «кротовая нора».

Вышла статья, в которой были изложены требования к свойствам вещества, чтобы эта «кротовая нора» не превратилась в черную дыру.

Оказалось, что свойства вещества очень похожи на свойства магнитного поля или свойства электрического поля.

По каким параметрам?

По уравнению состояния — связь давления и плотности энергии — для направлений вдоль поля и поперек поля. В общем, свойства магнитного поля оказались очень близкими к свойствам «кротовой норы».

Мы на это обратили внимание, стали думать, чем магнитные поля у «кротовой норы» должны отличаться от тех полей, которые мы уже наблюдаем.

Выяснилось, что вход в туннель будет очень похож на магнитный монополь, то есть магнит с одним полюсом.

Такого ведь в природе не бывает. У любого магнита два полюса.

Магнитных зарядов в космосе нет, это правильно. Частицы, несущие такой заряд, — монополи — искали, но не нашли. И сейчас положение такое, что нужно искать магнитные монополи крупного размера.

Зачем такая экзотика? Вы же сами говорите, что свойства «кротовых нор» похожи и на электрическое поле. А электрических зарядов много: электроны, протоны…

Да, но параметры «кротовой норы» такие, что нужен монополь большого размера. Электрические поля годятся, но в космосе много свободных электронов, эти электроны обязательно прилетят, и электрическое поле погаснет.

Так что искать нужно именно магнитный монополь, и как раз потому, что магнитных зарядов в космосе нет. И вот у нас получается, что у одной горловины «кротовой норы» магнитное поле одного знака, а у другой — другого.

Если у нас плюс, то на выходе минус, и наоборот.

Как можно обнаружить этот монополь, а вместе с ним и «кротовую нору»?

Сейчас есть методы, с помощью которых исследуется структура магнитного поля. Хорошо известна структура дипольного магнитного поля Земли. Есть дипольное поле у некоторых других планет. У Венеры, например, оно слабое, а у Юпитера — сильное. У Солнца есть магнитное поле… Простейший прибор для обнаружения поля — компас.

А на Солнце поле измеряется по так называемому зеемановскому эффекту — по расщеплению и поляризации спектральных линий света. Это квантовый эффект: магнитное поле влияет на структуру атомов, у атомов появляются разные специальные мелкие уровни, которые зависят от мощности магнитного поля. Появляются дополнительные спектральные линии.

Есть и другие эффекты: эффект Фарадея и эффект Коттона — Мутона, которые влияют на поляризацию света.

В лабораториях это все проверено и изучено на многих объектах. Мы знаем, какое магнитное поле в межзвездной среде — миллионные доли гаусса (единица магнитной индукции, 1 гаусс равен 0,0001 тесла. — «РР»). На Земле и на Солнце — порядка одного гаусса, в солнечных пятнах — тысячи гауссов. Самые большие поля в нейтронных звездах: в пульсарах — 1020, в магнетарах — 1015).

Давайте к «кротовым норам» вернемся. Как мы их увидим?

Наша Федеральная космическая программа предусматривает запуск орбитальных обсерваторий. Одна из них — «Радиоастрон» будет запускаться в конце будущего года.

Через восемь лет, в шестнадцатом году, предполагается запустить обсерваторию «Миллиметрон». Эти обсерватории дадут очень высокое разрешение (способность различить две точки, находящиеся рядом.

— «РР»): «Радиоастрон» — в 10 млн раз выше, чем у человеческого глаза, миллионные доли угловой секунды, «Миллиметрон» еще раз в сто больше.

Через «кротовую нору» можно заглянуть в другие части Вселенной, в другие Вселенные. Некоторые ученые даже рассматривают вопрос о путешествии в прошлое или будущее, то есть о машине времени

С помощью этих обсерваторий мы заглянем внутрь черных дыр и проверим, не являются ли они «кротовыми норами». Если окажется, что мы увидим лишь мимо пролетающие облака газа и будем наблюдать различные эффекты, связанные с гравитацией черной дыры, искривление траектории света например, то это будет черная дыра.

Если же мы увидим радиоволны, идущие изнут­ри, то будет понятно, что это не черная дыра, а «кротовая нора». Построим картинку магнитного поля по эффекту Фарадея. Пока для этого не хватало разрешения наземных телескопов. И если окажется, что магнитное поле соответствует монополю, то это почти наверняка «кротовая нора».

Но сначала нужно увидеть.

Какие-то объекты для наблюдений уже выбраны?

Сначала предполагаем исследовать сверхмассивные черные дыры в центрах нашей и ближайших галактик. Для нашей — это очень компактный объект с массой в 3 млн солнечных масс. Мы считаем, что это черная дыра, но она может оказаться и «кротовой норой». Есть объекты еще более грандиозные.

В частности, в центре самой близкой к нам из массивных галактик М87 в созвездии Девы есть черная дыра с массой в 3 млрд солнц. Эти объекты — одни из самых главных для исследования «Радиоастроном». Но не только они. Есть, например, некоторые пульсары, которые могут оказаться двумя входами в одну и ту же «кротовую нору».

И третий тип объектов — всплески гамма-излучения, на их месте возникает также кратковременное оптическое и радиосвечение. Мы их наблюдаем время от времени даже на очень больших расстояниях — как для самых далеких видимых галактик. Они очень мощные, и мы пока не вполне понимаем, что это такое.

В общем, сейчас подготовлен каталог из тысячи объектов для наблюдения.

Какие следствия может иметь открытие «кротовых нор»?

Можно заглянуть в другие части Вселенной, в другие Вселенные. Некоторые известные ученые, например Игорь Дмитриевич Новиков, даже рассматривают вопрос о путешествии в прошлое или будущее, то есть о машине времени.

Без нарушения причинности?

Этот вопрос рассматривался в научных публикациях. Но об этом лучше с Игорем Дмитриевичем поговорить. В целом можно сказать, что вопрос путешествия во времени без нарушения закона причинности, вероятно, может быть решен.

Если представить, что мы когда-нибудь не просто посмотрим, а доберемся до горловины «кротовой норы» и пошлем внутрь космонавта, что он увидит во время путешествия?

Сидя внутри туннеля, он будет видеть одновременно оба входа. Если только там нет поглощающей свет материи.

А сами стенки туннеля? Он вообще имеет какую-то протяженность? Или это просто образное название для перемычки между горловинами?

Это образное название. Перемещение вещества почти мгновенное… Но можно использовать более общее уравнение, и тогда в зависимости от решения путешествие будет длительное или короткое.

Почему вообще путешествие должно происходить? Если «кротовая нора» существует, с одной стороны у нее какая-то масса вещества, с другой стороны — другая масса. Под действием гравитации путешественник должен посередине застрять…

Застрять он может только в том случае, если навстречу тоже что-то упадет. Если этого не случится, он улетит через выход. А там все зависит от того, какая масса у противоположной горловины. Они не обязательно одинаковы: все определяется историей входа.

Может быть и обмен веществом между ними. А если там много газа и здесь много, то входы могут превратиться в черные дыры и произойдет схлопывание туннеля.

Теоретически есть много разных вариантов, но для начала хотелось бы показать, что такие объекты вообще есть.

Источник: http://expert.ru/russian_reporter/2007/23/kardashev/

Ссылка на основную публикацию