0 просмотренных постов скрыто
Кротовые норы космоса
По-научному
В 1935 году физики-теоретики Альберт Эйнштейн и Натан Розен сделали смелое предположение о том, что в мире где-то должны существовать такие пространственно-временные «каналы», которые могут соединить две вселенные. Эти так называемые «мосты» Эйнштейна-Розена, представляющие собой сложные пространственные структуры, позднее получили название «кротовые норы» (аналог английского слова wormhole, «червоточина», предложенного физиком Джоном Уилером, который также ввел термин black hole — «черная дыра» (хочу посоветовать вам свой тг канал где весь движ о космосе CosmoVision)
Первая диаграмма кротовой норы
По-простому
Как объясняет профессор Государственного астрономического института имени Штернберга Владимир Липунов, представить кротовую нору можно, сложив листок бумаги пополам, а затем проткнув его. Получившееся отверстие будет подобием кротовой норы.
Какими бывают кротовые норы?
Согласно исследованиям, существующие кротовые норы можно разделить на несколько подвидов:
* Непроходимые
Они внешне напоминают черную дыру, но внутри такой дыры нет сингулярности, то есть бесконечной плотности материи, которая разрывает и уничтожает любую другую материю, попадающую в нее. В теории у таких нор даже нельзя поймать сигнал — они разрушаются слишком быстро.
* Проходимые
Эти норы можно пересекать в обе стороны, что дает возможность для путешествий на большие расстояния без нарушения скоростного предела. Чтобы быть проходимой, кротовая нора должна быть заполнена темной материей.
* Межмировые
Ряд ученых считает, что кротовые норы способны соединять не только точки в нашей вселенной, но и стать «коридорами» во вселенные параллельные.
* Внутримировые
Если один из входов в кротовую нору движется относительно другого, или если он находится в мощном гравитационном поле, где замедляется временной поток, то такая нора способна стать настоящей машиной времени.
Возможны ли путешествия сквозь кротовые норы?
Пока что идея кротовой норы — единственная надежда человечества на путешествия на очень большие расстояния за разумное время.
Учитывая существующий уровень технологий, человечеству в обозримом будущем удастся создать звездолеты, которые будут тратить десятки или даже сотни лет на путешествия до ближайших звезд. На этих аппаратах должны будут смениться целые поколения космонавтов. А вот с использованием кротовых нор можно было бы сильно ускорить такие путешествия, как это было показано в «Стартреке» или «Интерстелларе».
Можно ли создать кротовую нору искусственно?
В теории, в далеком будущем и при должном уровне развития ускорительной техники — да.
«Для создания кротовой норы, которая позволит быстро перемещаться между различными областями Вселенной, нужна экзотическая энергия, например, темная энергия достаточно высокой плотности или энергия микроскопических квантовых флуктуаций. Микроскопические кротовые норы, возможно, удастся создать в далеком будущем. Для этого нужны очень высокие энергии, которые пока не реализуются на современных ускорителях, но могут быть достигнуты с их развитием. А вот как искусственно создать большие кротовые норы, которые позволят космическому кораблю быстро перелететь в удаленную область нашей Вселенной, пока не очень ясно», — отмечает Эмиль Ахмедов.
Примерное изображение кротовой норы
Показать полностью
2
Червоточины могут усиливать свет от далеких объектов в 100 000 раз
Теоретические исследования предполагают, что в космическом пространстве могут существовать червоточины (кротовые норы), описываемые как своего рода туннели, соединяющие разные части Вселенной.
Некоторые представители физического сообщества думают, что через такие туннели можно пройти, что позволит путешествовать по Вселенной со скоростью, превышающей скорость света.
Новая математика для червоточины предполагает, что она сможет создать только три копии изображения позади себя — две одинаково тусклые и одну яркую.
И если такие копии действительно существуют, они несут в себе возможность огромного увеличения — расчеты исследователей показали увеличение в целых 100 000 раз — намного больше, чем в случае с черными дырами.
Показать полностью
Червоточины могут усиливать свет в 100 000 раз
Червоточины могут усиливать свет в 100 000 раз
Небольшая группа астрофизиков, связанных с несколькими китайскими научными учреждениями, пришла к выводу, что если червоточины реальны, то они могут усиливать свет в 100 000 раз. Результаты исследования изложены в статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters.
Червоточины (их также называют кротовыми норами) — это гипотетические «туннели» в пространстве-времени, соединяющие разные регионы Вселенной. Некоторые астрофизики считают, что червоточины могут использоваться для путешествий, превышающих скорость света, или пересылки сообщений.
Китайские ученые задались вопросом, способны ли червоточины создавать искривлять и усиливать свет, подобно тому, как делают наиболее массивные объекты во Вселенной, в частности, черные дыры. В ходе исследования они обнаружили, что можно рассчитать, как электрический заряд, связанный с червоточиной, будет искажать проходящий мимо нее свет. Также они нашли теоретические доказательства того, что порожденные червоточинами события микролинзирования будут похожи на линзирование черных дыр, что затруднило бы установление их источника.
В то же время, предыдущие исследования показали, что черные дыры могут расщеплять свет, который проходит мимо них, производя разное количество копий объекта, расположенного позади них. Ученые предполагают, что червоточина смогла бы сгенерировать только три копии изображения за ней — две одинаковые и тусклые, и одну яркую. И если такие копии действительно существуют, они допускают возможность огромного увеличения. Расчеты показывают усиление света в 100 000 раз, что намного больше, чем в случае с черными дырами.
По мнению ученых, именно это различие может быть способом отличить черные дыры от червоточин. Конечно, в том случае, если червоточины действительно существуют. Но если это так, они могли бы стать ценным инструментом для астрономов, позволяющих изучать очень далекие и тусклые объекты, которые не способны увидеть никакие телескопы.
Показать полностью
1
Портал Чёрная дыра Червоточина Portal Wormhole
Показать полностью
2
Обзор фильма Интерстеллар | #42ФОК №3
Бегом смотреть! Это же обзор фильма Интерстеллар, где мы узнаем как впервые в истории кинематографа так достоверно изобразили червоточину и черную дыру!
И само собой, этот обзор для тех, кто уже видел фильм, так как тут есть СПОЙЛЕРЫ.
Показать полностью
Крупные устья кротовых нор позволят человеку пережить приливные силы
Физики теоретически проанализировали опасность для человека кротовых нор — гипотетических туннелей в пространстве-времени, с помощью которых, в частности, можно перемещаться между удаленными областями Вселенной быстрее (по собственному времени путешественника), чем при движении по какой-либо траектории вне кротовой норы. В рамках одной из моделей с дополнительным измерением оказалось, что устья (то есть концы туннеля) таких объектов размером свыше полутора тысяч километров позволяют человеческому организму выдержать возникающие перегрузки, что разрешает одну из основных проблем подобных путешествий. Текст работы опубликован на arXiv.org.
Кротовыми норами (или червоточинами) физики называют гипотетический вид структур пространства-времени, существование которых на сегодняшний день предсказывает (или не исключает) ряд теоретических моделей. Упрощенно такие объекты можно представлять как туннели, соединяющие две области пространства-времени, причем сами области не обязательно должны быть как-либо связаны помимо кротовой норы — в таком случае нора становится туннелем между различными вселенными.
Особый интерес для ученых представляют проходимые кротовые норы — те, которые живут достаточно долго, чтобы позволить попавшему в устье норы объекту преодолеть весь туннель и оказаться на противоположном его конце. Если такие червоточины действительно существуют, то на их основе, возможно, удастся реализовать перемещения в пространстве с эффективной сверхсветовой (то есть быстрее, чем идущий вне туннеля луч света) скоростью и даже совершать путешествия во времени — подобные идеи исследователи описывали еще в прошлом столетии. Тем не менее важные детали таких путешествий (как, например, способность человека пережить прохождение через туннель) на сегодняшний день по-прежнему остаются слабоизученными.
Хуан Малдасена (Juan Maldacena) и Алексей Милехин (Alexey Milekhin) из Принстонского университета рассмотрели один из возможных типов проходимых кротовых нор и проанализировали его физические свойства с точки зрения перемещения человека в пространстве. В качестве устьев червоточины исследователи использовали обращающиеся друг относительно друга объекты, которые для внешнего наблюдателя (по своему воздействую на окружающее пространство-время) напоминали бы черные дыры, однако изнутри были бы связаны туннелевидным переходом.
Для описания физических свойств червоточины, важных с точки зрения пространственных путешествий, авторы воспользовались моделью Рэндалл-Сундрума (RS2), в которой вводится дополнительное (к известным трем пространственным и одному временному) пятое измерение. Затем при помощи метрики (то есть закона, определяющего пространственно-временные интервалы — аналоги расстояний в обычном пространстве) этой модели физики получали оценки размера устьев кротовой норы, протяженности туннеля, а также времени путешествия через него (которое измеряли бы сам путешественник и наблюдатель снаружи червоточины).
Пользуясь тем, что приливное ускорение, которое будет испытывать путешественник сквозь кротовую нору, обратно пропорционально квадрату размера устья, установив предельно допустимую кратковременную перегрузку на уровне 20g (то есть в двадцать раз больше ускорения свободного падения у поверхности Земли), а также привлекая экспериментальные оценки неизвестных параметров модели Рэндалл-Сундрума, исследователи ограничили допустимые размеры входа в червоточину.
В результате физики установили, что пережить воздействие приливных сил человек способен при размере устья кротовой норы не менее полутора тысяч километров — это сопоставимо с размерами карликовых планет. На преодоление такого туннеля по часам путешественника ушло бы порядка 0,15 секунды, а для внешнего наблюдателя прошло бы свыше девяти тысяч лет. При этом ученые полагали, что расстояние между устьями снаружи червоточины свет может преодолеть гораздо (до тысяч раз) быстрее — это позволило обеспечить стабильность вращающейся (и потому излучающей энергию) системы и гарантировать проходимость туннеля.
Авторы отмечают, что несмотря на потенциальную пригодность кротовых нор для путешествий, некоторые серьезные проблемы остаются нерешенными — в частности, за рамками исследования остались механизмы (в том числе контролируемого) формирования червоточин. Другим важным препятствием являются посторонние частицы — например, фотоны реликтового излучения. Во-первых, при попадании в туннель их энергия будет многократно (на порядки и даже десятки порядков) возрастать, что сделает их опасными для человека, а во-вторых — они могут рассеиваться и терять энергию внутри туннеля и привести к его коллапсу, превратив червоточину в черную дыру.
Кроме того, исследователи напоминают о пользе кротовых нор с более компактными (микрометровыми) устьями — несмотря на большие приливные силы, такие объекты, разнесенные на достаточно большие расстояния (сопоставимые, например, с размерами Солнечной системы), могли бы помочь в передаче информации.
Показать полностью
1