Группа физиков из Германии и Греции под общим руководством Буркхарда Клайхауса представила принципиально новый взгляд на проблему кротовых нор. Так называются гипотетические объекты, где происходит искривление пространства и времени. Считается, они представляют собой туннели, через которые можно в один момент совершить путешествие в другие миры.



Кротовые норы, или, как их еще называют, червоточинки, известны каждому любителю научной фантастики, где эти объекты описаны весьма ярко и впечатляюще (хотя в книгах их чаще называют ноль-пространство). Именно благодаря им герои могут переходить из одной галактики в другую за весьма короткое время. Что касается же реальных кротовых нор, то с ними дело обстоит куда сложнее. До сих пор непонятно, существуют ли они на самом деле, или же это все результат буйства фантазии физиков-теоретиков.

Согласно традиционным представлениям, кротовые норы — это некоторое гипотетическое свойство нашей Вселенной, а точнее, пространства и времени. Согласно концепции моста Эйнштейна — Розена, каждый момент времени в нашей Вселенной могут возникать некие туннели, через которые можно попасть из одной точки пространства в другую практически одномоментное (тот есть без потери времени).

Казалось бы, телепортируйся с их помощью в свое удовольствие! Но вот ведь беда: во-первых, эти кротовые норы чрезвычайно малы (по ним лишь элементарные частицы без труда шастать могут), а во-вторых, существуют они крайне недолго, миллионные доли секунды. Именно поэтому изучать их крайне сложно — до сих пор все модели кротовых нор не были экспериментально подтверждены.

Тем не менее, некоторое представление о том, что может быть внутри такого туннеля, у ученых все-таки имеется (хотя, увы, также лишь теоретическое). Считается, что там все забито так называемой экзотической материей (не путать с темной, это разные материи). А свое прозвище эта материя получила от того, что она состоит из принципиально других элементарных частиц. И из-за этого в ней не соблюдаются большинство физических законов — в частности, энергия может иметь отрицательную плотность, сила гравитации не притягивает, а отталкивает предметы и т.п. В общем, внутри туннеля все совсем не так, как у нормальных людей. Но именно эта неправильная материя и обеспечивает тот самый чудесный переход сквозь кротовую нору.

Собственно говоря, знаменитая общая теория относительности Эйнштейна к возможности существования кротовых нор весьма лояльна — она не опровергает существование таких туннелей (хотя и не подтверждает). Ну, а то, что не запрещено, как известно, разрешено. Поэтому многие астрофизики еще с середины прошлого века активно пытаются найти следы хоть какой-нибудь более-менее устойчивой кротовой норы.

Читайте также: Двойная система — вход в четвертое измерение?

Собственно говоря, их интерес можно понять — если окажется, что подобный туннель возможен в принципе, то тогда путешествия сквозь него к далеким мирам станут весьма простым делом (конечно, при условии, что кротовая нора будет находиться недалеко от Солнечной системы). Однако поиски данного объекта затрудняет то обстоятельство, что ученые до сих пор, собственно говоря, не совсем представляют себе, а что именно искать. В самом деле, напрямую увидеть эту нору невозможно, раз она, подобно черным дырам, все в себя всасывает (в том числе и излучение), но ничего не выпускает. Нужны какие-то косвенные признаки ее существования, но вот ведь вопрос — какие именно?

И вот недавно группа физиков из Германии и Греции под общим руководством Буркхарда Клайхауса из Ольденбургского университета имени Карла фон Осецкого (Германия) для того, чтобы облегчить страдания астрофизиков, представила принципиально новый взгляд на проблему кротовых нор. С их точки зрения, эти туннели действительно могут существовать во Вселенной и быть при этом достаточно устойчивыми. И никакой экзотической материи, по мнению группы Клайхауса, внутри них нет.

Ученые считают, что возникновение кротовых нор было вызвано квантовыми флуктуациями, свойственными ранней Вселенной почти сразу после Большого взрыва и породившими так называемую квантовую пену. Напомню, что квантовая пена — это некое условное понятие, которое может быть использовано как качественное описание субатомной пространственно-временной турбулентности на очень малых расстояниях (порядка планковской длины, то есть расстояния в 10 ^-33 см).

Образно говоря, квантовую пену можно представить так: вообразим, что где-то в весьма короткие промежутки времени в очень небольших областях пространства может самопроизвольно появляться энергия, достаточная для превращения этого кусочка пространства в черную дыру. А появляется эта энергия не просто из ниоткуда, а в результате столкновения частиц с античастицами и их взаимной аннигиляции. И тогда перед нашими глазами возникнет некий бурлящий котел, в котором непрерывно возникают и тут же исчезают черные дыры.

Так вот, по мнению авторов исследования, сразу после Большого взрыва наша Вселенная вся состояла из квантовой пены. И возникали в ней в каждый момент времени не только черные дыры, но и кротовые норы. А далее инфляция (то есть расширение) Вселенной должна была не только раздуть ее до огромных размеров, но и одновременно резко увеличить норы и сделать их устойчивыми. Настолько, что в них стало возможно проникновение и даже достаточно крупных тел.

Правда, тут получается одна загвоздка. Дело в том, что хотя крупные тела, согласно этой модели, и могут войти в кротовую нору, гравитационное влияние на них при входе должно быть весьма малым. Иначе они будут просто разорваны на части. Но если искривление пространства-времени на входе будет "плавным", то само путешествие через нее не может быть одномоментным. Оно, по расчетам исследователей, займет десятки, а то и сотни световых лет, поскольку выход из кротовой норы, доступной крупному телу, будет находиться весьма далеко от входа.

Исследователи считают, что обнаружить эти объекты во Вселенной хоть и не просто, но все-таки возможно. При том, что они могут быть похожи на черные дыры, отличия все-таки есть. Например, в черной дыре газ, попавший за горизонт событий, сразу же перестает испускать рентгеновское излучение, а тот, что попал в кротовую нору (у которой нет горизонта событий), продолжает это делать. Кстати, подобное поведение газа было недавно зафиксировано "Хабблом" в окрестностях объекта Стрелец A*, который традиционно считается массивной черной дырой. Но, судя по поведению газа, возможно, это устойчивая кротовая нора.

Согласно концепции группы Клайхауса, могут быть и другие признаки, говорящие о существовании кротовых нор. Теоретически можно предположить ситуацию, когда астрономы напрямую отметят неадекватность картины за кротовой норой, если телескоп случайно окажется повернут в ее сектор звездного неба. В этом случае она будет показывать картинку за десятки или сотни световых лет, которую астрономы смогут легко отличить от той, что в действительности должна быть в этом месте. Гравитация звезды (если она будет находиться по ту сторону кротовой норы) также может исказить свет удаленных звезд, проходящий неподалеку от кротовой норы.

Следует заметить, что работа греческих и немецких физиков, хоть и является сугубо теоретической, весьма важна для астрономов. Она впервые систематизирует все возможные признаки кротовых нор, которые можно пронаблюдать. А значит, руководствуясь ей, эти туннели можно обнаружить. То есть теперь ученые знают, что именно им надо искать.

Хотя, с другой стороны, если модель группы Клайхауса соответствует действительности, ценность кротовых нор для человечества резко снижается. Ведь одномоментного перехода в иные миры они не обеспечивают. Хотя, конечно же, изучить их свойства все же следует — вдруг для чего другого пригодятся…

Антон Евсеев

ИСТОЧНИК http://planeta.moy.su/blog/krotovye_nory_vo_vselennoj_razgadany/2012-03-20-16792

«Вечная загадка мира - это его познаваемость. Сам факт этой познаваемости представляется чудом»

Альберт Эйнштейн

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, чтокротовые 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 норыЭйнштейна-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. 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.

«Кротовые норы, дополнительные измерения и квантовые компьютеры открывают путь для множества гипотетических сценариев, которые когда-нибудь, возможно, превратят всю нашу Вселенную в «живой космос».

(Мартин Джон Рис, космолог, астрофизик, королевский астроном Великобритании)

ИСТОЧНИК http://www.zhitanska.com/content/krotovye-nory-i-puteshestviya-vo-vremeni