Scufundați-vă în puțul gravitațional de pe o parte a găurii de vierme și găsiți-vă instantaneu pe cealaltă parte. Pentru milioane sau miliarde de ani lumină. Și în timp ce găurile de vierme sunt teoretic perfect posibil de creat, în practică, din ceea ce știm în acest moment, este aproape imposibil.
Prima problemă majoră este că găurile de vierme sunt impracticabile conform relativității generale. Gândiți-vă: fizica care prezice aceste lucruri nu permite ca acestea să fie folosite ca metodă de transport. Acesta este un argument serios împotriva lor.
În al doilea rând, chiar dacă este posibil să se creeze găuri de vierme, acestea vor fi complet instabile și se vor prăbuși imediat după formare. Dacă încerci să mergi într-un sens, poți cădea cu ușurință într-o gaură neagră.
În al treilea rând, chiar dacă sunt traversabile și stabile, o încercare a oricărui material de a trece prin ele - chiar și fotoni de lumină - poate duce la colaps.
Cu toate acestea, există o licărire de speranță, deoarece fizicienii nu și-au dat seama pe deplin. Aceasta înseamnă că universul însuși poate ascunde fapte despre găurile de vierme pe care încă nu le înțelegem. Există posibilitatea ca acestea să fi apărut în mod natural ca parte a Big Bang-ului, când spațiul-timp al întregului univers a fost încurcat într-o singularitate.
Astronomii au propus să caute găuri de vierme în spațiu urmărind modul în care gravitația lor distorsionează lumina stelelor din spatele lor. Dar până acum nu s-a găsit nimic.
Există, de asemenea, posibilitatea ca găurile de vierme să apară în mod natural, similar cu particulele virtuale despre care știm că există. Numai că vor fi extrem de mici, pe scara Planck. Veți avea nevoie de o navă spațială mică.
Una dintre cele mai fascinante implicații ale găurilor de vierme este că pot fi folosite pentru călătorii în timp. Iată cum funcționează. Mai întâi, creați o gaură de vierme în laborator. Apoi luați un capăt al găurii de vierme, plasați-l pe navă spațială și zburați aproape de viteza luminii, astfel încât efectul de dilatare a timpului să funcționeze. Pentru oamenii de pe o navă spațială, va dura doar câțiva ani, în timp ce pe Pământ vor trece sute sau chiar mii de ani. Dacă reușiți să mențineți gaura de vierme stabilă, deschisă și traversabilă, călătoria prin ea ar fi destul de interesantă.
Dacă mergi într-o direcție, nu numai că vei depăși distanța dintre găurile de vierme, dar vei trece și de la un moment la altul. Și ar trebui să funcționeze în ambele direcții, înainte și înapoi. Unii fizicieni precum Leonard Susskind cred că acest lucru nu va funcționa, deoarece încalcă două principii fundamentale ale fizicii: conservarea energiei locale și principiul incertitudinii energie-timp.
Din păcate, se pare că găurile de vierme ar trebui să rămână pe tărâmul science-fiction în viitorul previzibil și, eventual, pentru totdeauna. Chiar dacă ar fi posibil să se creeze o gaură de vierme, ar trebui să fie menținută stabilă și deschisă și, de asemenea, ar trebui să știe cum să nu se prăbușească materia din ea. Cu toate acestea, dacă vom realiza vreodată această performanță, problema călătoriei în spațiu va fi rezolvată.
Astrofizicienii sunt siguri că există tuneluri în spațiu prin care te poți deplasa în alte Universuri și chiar în altă perioadă. Probabil că s-au format când Universul tocmai a apărut. Când, așa cum spun oamenii de știință, spațiul a „fiart” și s-a curbat.
Aceste „mașini a timpului” spațiale au primit numele de „găuri de vierme”. „Vizuina” diferă de o gaură neagră prin faptul că nu numai că poți ajunge acolo, ci și să te întorci înapoi. Mașina timpului există. Și aceasta nu mai este o declarație a scriitorilor de science fiction - patru formule matematice care până acum dovedesc teoretic că poți trece atât în viitor, cât și în trecut.
Și un model de computer. Ceva de genul acesta ar trebui să arate ca o „mașină a timpului” în spațiu: două găuri în spațiu și timp, conectate printr-un coridor.
„În acest caz, vorbim despre obiecte foarte neobișnuite care au fost descoperite în teoria lui Einstein. Conform acestei teorii, spațiul este îndoit într-un câmp foarte puternic, iar timpul fie se răsucește, fie încetinește, acestea sunt proprietăți fantastice”, explică Igor Novikov, director adjunct al Centrului Astrospațial FIAN.
Astfel de obiecte neobișnuite pe care oamenii de știință le-au numit „găuri de vierme”. Aceasta nu este deloc o invenție umană, până acum doar natura este capabilă să creeze o mașină a timpului. Astăzi, astrofizicienii au dovedit doar ipotetic existența „găurilor de vierme” în univers. Este o chestiune de practică.
Căutarea „găurilor de vierme” este una dintre principalele sarcini ale astronomiei moderne. „Au început să vorbească despre găurile negre undeva la sfârșitul anilor ’60, iar când au făcut aceste rapoarte, mi s-a părut fantastic. Tuturor li s-a părut că aceasta este o fantezie absolută - acum este pe buzele tuturor, - spune Anatoly Cherepashchuk, directorul Institutului Astronomic al Universității de Stat din Moscova Sternberg. - Deci, chiar și acum, „găurile de vierme” sunt și ficțiune, cu toate acestea, teoria prezice că „găurile de vierme” există. Sunt optimist și cred că și „găurile de vierme” se vor deschide cândva.
„Găurile de vierme” aparțin unui fenomen atât de misterios precum „energia întunecată”, care reprezintă 70% din univers. „Acum a fost descoperită energia întunecată – este un vid care are presiune negativă. Și, în principiu, „găurile de vierme” ar putea fi formate dintr-o stare de vid”, sugerează Anatoly Cherepashchuk. Unul dintre habitatele „găurilor de vierme” este centrele galaxiilor. Dar aici principalul este să nu le confundați cu găurile negre, obiecte uriașe care se află și ele în centrul galaxiilor.
Masa lor este de miliarde din Sorii noștri. În același timp, găurile negre au o forță puternică de atracție. Este atât de mare încât nici măcar lumina nu poate scăpa de acolo, așa că este imposibil să le vezi cu un telescop obișnuit. Forța gravitațională a găurilor de vierme este, de asemenea, enormă, dar dacă te uiți în interiorul găurii de vierme, poți vedea lumina trecutului.
„În centrul galaxiilor, în nucleele lor, există obiecte foarte compacte, acestea sunt găuri negre, dar se presupune că unele dintre aceste găuri negre nu sunt deloc găuri negre, ci intrări în aceste „găuri de vierme”, spune Igor Novikov. . Peste 300 de găuri negre au fost descoperite astăzi.
De la Pământ până la centrul galaxiei noastre, Calea Lactee are 25.000 de ani lumină. Dacă se dovedește că această gaură neagră este o „găură de vierme”, un coridor pentru călătoria în timp, omenirea va zbura și va zbura înaintea ei.
Știința
Filmul captivant vizual „Interstellar” lansat recent se bazează pe concepte științifice reale, cum ar fi învârtirea găurilor negre, a găurilor de vierme și a extinderii timpului.
Dar dacă nu sunteți familiarizat cu aceste concepte, atunci este posibil să fiți puțin confuz în timp ce vizionați.
În film, o echipă de exploratori spațiali merge la călătorie extragalactică printr-o gaură de vierme. Pe de altă parte, ei intră într-un sistem solar diferit, cu o gaură neagră care se învârte în loc de o stea.
Ei sunt într-o cursă cu spațiu și timp pentru a-și îndeplini misiunea. O astfel de călătorie în spațiu poate părea puțin confuză, dar se bazează pe principiile de bază ale fizicii.
Iată principalele 5 concepte de fizică ce trebuie să știți pentru a înțelege „Interstellar”:
gravitația artificială
Cea mai mare problemă cu care ne confruntăm oamenii cu călătoriile spațiale pe termen lung este imponderabilitate. Ne-am născut pe Pământ, iar corpul nostru s-a adaptat la anumite condiții gravitaționale, dar când suntem în spațiu pentru o lungă perioadă de timp, mușchii încep să ne slăbească.
Cu această problemă se confruntă și personajele din filmul „Interstellar”.
Pentru a face față acestui lucru, oamenii de știință creează gravitația artificială în navele spațiale. O modalitate de a face acest lucru este să rotiți nava spațială ca în film. Rotația creează o forță centrifugă care împinge obiectele spre pereții exteriori ai navei. Această repulsie este asemănătoare cu gravitația, doar în direcția opusă.
Această formă de gravitație artificială este ceea ce experimentați atunci când conduceți în jurul unei curbe cu rază mică și simțiți că sunteți împins spre exterior, departe de punctul central al curbei. Într-o navă spațială care se învârte, pereții devin podeaua pentru tine.
O gaură neagră care se învârte în spațiu
Astronomii, deși indirect, au observat în universul nostru învârtirea găurilor negre. Nimeni nu știe ce se află în centrul unei găuri negre, dar oamenii de știință au un nume pentru asta -singularitate .
Găurile negre care se rotesc deformează spațiul din jurul lor diferit de găurile negre staționare.
Acest proces de distorsiune se numește „glisare inerțială a cadrului” sau efectul Lense-Thirring și afectează cum va arăta o gaură neagră prin distorsionarea spațiului și, mai important, spațiu-timp din jurul acesteia. Gaura neagră pe care o vezi în film este suficientăfoarte aproape de conceptul științific.
- Nava spațială Endurance se îndreaptă spre Gargantua - gaură neagră supermasivă fictivă de 100 de milioane de ori masa Soarelui.
- Se află la 10 miliarde de ani lumină de Pământ și are mai multe planete în jurul lui. Gargantua se rotește cu 99,8% din viteza luminii.
- Discul de acreție al lui Garagantua conține gaz și praf la temperatura suprafeței Soarelui. Discul furnizează planetelor Gargantua lumină și căldură.
Aspectul complex al găurii negre din film se datorează faptului că imaginea discului de acreție este deformată de lentile gravitaționale. În imagine apar două arce: unul este format deasupra găurii negre, iar celălalt sub ea.
Mole Hole
Gaura de vierme sau gaura de vierme folosită de echipaj în Interstellar este unul dintre fenomenele din film a căror existenţă nu a fost dovedită. Este ipotetic, dar foarte convenabil în intrigile poveștilor științifico-fantastice, unde trebuie să depășiți o distanță spațială mare.
Găurile de vierme sunt doar un fel de cea mai scurtă cale prin spațiu. Orice obiect cu masă creează o gaură în spațiu, ceea ce înseamnă că spațiul poate fi întins, deformat și chiar pliat.
O gaură de vierme este ca un pliu în țesătura spațiului (și timpului) care leagă două regiuni foarte îndepărtate, ceea ce îi ajută pe călătorii în spațiu. parcurgeți o distanță lungă într-o perioadă scurtă de timp.
Numele oficial pentru o gaură de vierme este „Podul Einstein-Rosen”, deoarece a fost propus pentru prima dată de Albert Einstein și colegul său Nathan Rosen în 1935.
- În diagramele 2D, gura unei găuri de vierme este prezentată ca un cerc. Totuși, dacă am putea vedea o gaură de vierme, ar arăta ca o sferă.
- Pe suprafața sferei, ar fi vizibilă o vedere distorsionată gravitațional a spațiului din cealaltă parte a „vizuinei”.
- Dimensiunile găurii de vierme din film sunt de 2 km în diametru și distanța de transfer este de 10 miliarde de ani lumină.
Dilatarea timpului gravitațional
Dilatarea gravitațională a timpului este un fenomen real observat pe Pământ. Apare pentru că timp referitor. Aceasta înseamnă că curge diferit pentru diferite sisteme de coordonate.
Când vă aflați într-un mediu gravitațional puternic, timpul trece mai încet pentru tine comparativ cu oamenii dintr-un mediu gravitațional slab.
Gaura de vierme sau gaura de vierme în teorie este intersecția timpului și spațiului, ceea ce reduce semnificativ timpul de călătorie pe distanțe lungi în tot universul. Conceptul de „găuri de vierme” a luat naștere datorită teoriei generale a relativității. Găurile de vierme nu au fost încă studiate și prezintă un pericol colosal sub forma contactelor bruște cu materii neexplorate, radiații mari și alte colapsuri necunoscute.
Teoria găurii de vierme
În 1935 recent, fizicienii și Nathan Rosen au descoperit teoria relativității generale, care sugera existența unor „punți” prin spațiu și timp. Aceste căi sunt numite „poduri Einstein-Rosen” sau găuri de vierme. Aceste poduri conectează două puncte diferite în timp și spațiu, creând teoretic o cale care reduce timpul de călătorie și distanța de călătorie.
În teorie, conține două găuri, care sunt apoi conectate. Începuturile acestor găuri sunt cel mai probabil sferice. Apoi, se transformă într-o secțiune dreaptă, deși poate poate forma un cerc, oferind călătorului o cale mai lungă decât calea tradițională.
Teoria relativității generale a lui Einstein sugerează matematic existența găurilor de vierme, dar până în prezent niciuna nu a fost descoperită de astrofizicieni. Singura sugestie a unui KN este masa negativă, care poate fi detectată datorită modului în care gravitația sa afectează lumina care trece.
Unele dintre afirmațiile relativității generale permit existența găurilor de vierme, dintre care unele sunt formate din găuri negre. Adevărat, prin însăși natura sa, o gaură neagră care apare atunci când o stea pe moarte explodează nu poate crea singură o gaură de vierme.
Science-fiction este plină de povești despre călătorii prin găuri de vierme. Dar realitatea reală a unei astfel de călătorii nu pare încă reală.
Prima problemă este dimensiunea găurilor de vierme. Găurile de vierme obișnuite, conform oamenilor de știință, au o dimensiune de 10-33 de centimetri. Cu toate acestea, pe măsură ce Universul se extinde, este posibil ca unele dintre ele să se întindă la dimensiuni mari.
O altă problemă pentru călători vine din stabilitatea neexplorată a găurii de vierme. Studiile Einstein-Rosen au fost pur și simplu inutile pentru călătoriile practice. Dar cercetări mai recente au arătat că o gaură de vierme care conține „materie exotică” poate rămâne deschisă cercetării și neschimbată pentru perioade lungi de timp.
Materia exotică, care este diferită de materia întunecată sau antimateria, conține densitate de energie negativă, precum și presiune negativă.
Dacă o gaură de vierme conține suficientă materie exotică, fie ea naturală sau produsă artificial, teoretic ar putea fi folosită ca o modalitate de a trimite informații sau călători prin spațiu.
Găurile de vierme nu numai că pot conecta două regiuni separate ale universului, dar pot conecta și două galaxii diferite. Interesant este că unii cercetători sugerează că, dacă o intrare în NE se mișcă într-o anumită ordine învățată, atunci aceasta poate permite ulterior călătoriile. În ciuda acestui fapt, astrofizicianul și cosmologul britanic Stephen Hawking susține că utilizarea KN pentru călătorii nu este încă posibilă.
„O gaură de vierme nu îți oferă cu adevărat capacitatea de a călători înapoi în timp”, a scris Eric Christian, angajatul NASA.
Mole Hole. Ce este o „găură de vierme”?
Ipoteza „gaura de vierme”, care este numită și „gaura de cârtiță” sau „gaura de vierme” (traducere literală a găurii de vierme) este un fel de tunel spațiu-timp care permite unui obiect să se deplaseze din punctul a în punctul b din univers, nu în o linie dreaptă, dar în jurul spațiului. În cazul în care este mai ușor, atunci luați orice bucată de hârtie, îndoiți-o în jumătate și străpungeți-o, orificiul rezultat va fi aceeași gaură de vierme
Deci, există o teorie conform căreia spațiul din univers poate fi condiționat aceeași foaie de hârtie, atenție, ajustată doar pentru a treia dimensiune. Diverși oameni de știință deduc ipoteze că datorită găurilor de vierme călătoresc în spațiu - timpul este posibil. Dar, în același timp, nimeni nu știe exact ce pericole pot prezenta găurile de vierme și ce poate fi de fapt de cealaltă parte a lor.
Teoria găurilor de vierme.
În 1935, fizicienii Albert Einstein și Nathan Rosen, folosind teoria generală a relativității, au sugerat că există „punți” speciale peste spațiu-timp în univers. Aceste căi, numite poduri Einstein-Rosen (sau găuri de vierme), conectează două puncte complet diferite în spațiu-timp creând teoretic o curbură în spațiu care scurtează călătoria de la un punct la altul.
Din nou, ipotetic, orice gaură de vierme constă din două intrări și un gât (adică același tunel. În acest caz, cel mai probabil, intrările la gaura de vierme sunt de formă sferoidă, iar gâtul poate reprezenta atât un segment drept de spațiu, cât și una în spirală.
Călătorind printr-o gaură de vierme.
Prima problemă care va sta în calea posibilității unei astfel de călătorii este dimensiunea găurilor de vierme. Se crede că primele găuri de vierme aveau dimensiuni foarte mici, de ordinul a 10-33 de centimetri, dar din cauza expansiunii universului, a devenit posibil ca găurile de vierme în sine să se extindă și să crească odată cu el. O altă problemă a găurilor de vierme este stabilitatea lor. Sau mai bine zis, instabilitate.
Explicate de teoria Einstein-Rosen, găurile de vierme vor fi inutile pentru călătoriile spațiu-timp, deoarece se prăbușesc (se închid) foarte repede.Dar cercetări mai recente asupra acestor probleme implică prezența „materiei exotice”, care permite găurilor să-și mențină structura pt. o perioadă mai lungă de timp.
Și totuși, știința teoretică crede că dacă găurile de vierme conțin suficientă din această energie exotică, care fie a apărut în mod natural, fie va apărea artificial, atunci va fi posibilă transmiterea de informații sau chiar obiecte prin spațiu-timp.
Aceleași ipoteze sugerează că găurile de vierme pot conecta nu numai două puncte într-un singur univers, ci și pot fi intrarea către altele. Unii oameni de știință cred că, dacă o intrare a unei găuri de vierme este mutată într-un anumit mod, atunci călătoria în timp va fi posibilă. Dar, de exemplu, celebrul cosmolog britanic Stephen Hawking consideră că o astfel de utilizare a găurilor de vierme este imposibilă.
Cu toate acestea, unele minți științifice insistă că, dacă stabilizarea găurilor de vierme cu materie exotică este într-adevăr posibilă, atunci va fi posibil ca oamenii să călătorească în siguranță prin astfel de găuri de vierme. Și datorită materiei „obișnuite”, dacă se dorește și este necesar, astfel de portaluri pot fi destabilizate înapoi.
Conform teoriei relativității, nimic nu poate călători mai repede decât lumina. Aceasta înseamnă că nimic nu poate ieși din acest câmp gravitațional intrând în el. Regiunea spațiului din care nu există ieșire se numește gaură neagră. Limita sa este determinată de traiectoria razelor de lumină, care au fost primele care au pierdut ocazia de a izbucni. Se numește orizontul de evenimente al unei găuri negre. Exemplu: privind pe fereastră, nu vedem ce este dincolo de orizont, iar observatorul condiționat nu poate înțelege ce se întâmplă în interiorul granițelor unei stele moarte invizibile.
Fizicienii au găsit semne ale existenței unui alt univers
Mai mult
Există cinci tipuri de găuri negre, dar gaura neagră cu masă stelară este cea care ne interesează. Astfel de obiecte se formează în stadiul final al vieții unui corp ceresc. În general, moartea unei stele poate duce la următoarele lucruri:
1. Se va transforma într-o stea dispărută foarte densă, constând dintr-un număr de elemente chimice - aceasta este o pitică albă;
2. Într-o stea neutronică - are o masă aproximativă a Soarelui și o rază de aproximativ 10-20 de kilometri, în interior este formată din neutroni și alte particule, iar în exterior este închisă într-o înveliș subțire, dar solidă;
3. Într-o gaură neagră, a cărei atracție gravitațională este atât de puternică încât poate aspira obiecte care zboară cu viteza luminii.
Când are loc o supernovă, adică „renașterea” unei stele, se formează o gaură neagră, care poate fi detectată doar datorită radiației emise. Ea este cea care este capabilă să genereze o gaură de vierme.
Dacă ne imaginăm o gaură neagră ca o pâlnie, atunci obiectul, căzut în ea, pierde orizontul evenimentelor și cade în interior. Deci unde este gaura de vierme? Este situat exact în aceeași pâlnie, atașată de tunelul unei găuri negre, unde ieșirile sunt orientate spre exterior. Oamenii de știință cred că celălalt capăt al găurii de vierme este conectat la o gaură albă (antipodul uneia negre, în care nimic nu poate cădea).
Mole Hole. Găurile negre Schwarzschild și Reisner-Nordström
Gaura neagră Schwarzschild poate fi considerată o gaură de vierme impenetrabilă. În ceea ce privește gaura neagră Reisner-Nordström, aceasta este ceva mai complicată, dar și impracticabilă. Cu toate acestea, nu este atât de greu să veniți cu și să descrieți găurile de vierme cu patru dimensiuni din spațiu care ar putea fi traversate. Trebuie doar să alegeți tipul de măsură de care aveți nevoie. Tensorul metric, sau metrica, este un set de valori care poate fi folosit pentru a calcula intervalele de patru dimensiuni care există între punctele evenimentului. Acest set de mărimi caracterizează pe deplin atât câmpul gravitațional, cât și geometria spațiu-timp. Găurile de vierme traversabile geometric din spațiu sunt chiar mai simple decât găurile negre. Nu au orizonturi care să ducă la cataclisme odată cu trecerea timpului. În momente diferite, timpul poate merge într-un ritm diferit, dar nu ar trebui să se oprească sau să accelereze la infinit.
Pulsars: The Beacon Factor
În esență, un pulsar este o stea neutronică care se rotește rapid. O stea neutronică este nucleul foarte compact al unei stele moarte rămase de la o explozie de supernovă. Această stea neutronică are un câmp magnetic puternic. Acest câmp magnetic este de aproximativ un trilion de ori mai puternic decât câmpul magnetic al Pământului. Câmpul magnetic face ca o stea neutronică să emită unde radio puternice și particule radioactive de la polii nord și sud. Aceste particule pot include diferite radiații, inclusiv lumina vizibilă.
Pulsarii care emit raze gamma puternice sunt cunoscuți ca pulsari cu raze gamma. Dacă o stea neutronică este situată cu polul său spre Pământ, atunci putem vedea unde radio de fiecare dată, de îndată ce unul dintre poli cade în scurtarea noastră. Acest efect este foarte asemănător cu efectul de far. Pentru un observator staționar, se pare că lumina unui far rotativ clipește constant, apoi dispare, apoi apare din nou. În același mod, un pulsar pare să clipească în timp ce își rotește polii față de Pământ. Diferiți pulsari se declanșează cu viteze diferite, în funcție de dimensiunea și masa stelei neutronice. Uneori, un pulsar poate avea un însoțitor. În unele cazuri, își poate atrage însoțitorul, ceea ce îl face să se rotească și mai repede. Cei mai rapizi pulsari pot emite mai mult de o sută de impulsuri pe secundă.
O „găură de vierme” ipotetică, care se mai numește și „găură de vierme” sau „găură de vierme” (traducere literală a găurii de vierme) este un fel de tunel spațiu-timp care permite unui obiect să se deplaseze din punctul A în punctul B din Univers, nu într-un linie dreaptă, dar în jurul spațiului. Dacă este mai ușor, atunci ia orice bucată de hârtie, îndoiți-o în jumătate și străpungeți-o, orificiul rezultat va fi aceeași gaură de vierme. Deci, există o teorie conform căreia spațiul din Univers poate fi condiționat aceeași foaie de hârtie, ajustată doar pentru a treia dimensiune. Diverși oameni de știință deduc ipoteze că, datorită găurilor de vierme, călătoria în spațiu-timp este posibilă. Dar, în același timp, nimeni nu știe exact ce pericole pot prezenta găurile de vierme și ce poate fi de fapt de cealaltă parte a lor.
Teoria găurii de vierme
În 1935, fizicienii Albert Einstein și Nathan Rosen, folosind teoria generală a relativității, au propus că există „punți” speciale peste spațiu-timp în univers. Aceste căi, numite poduri Einstein-Rosen (sau găuri de vierme), conectează două puncte complet diferite în spațiu-timp creând teoretic o deformare în spațiu care scurtează călătoria de la un punct la altul.
Din nou, ipotetic, orice gaură de vierme constă din două intrări și un gât (adică același tunel). În acest caz, cel mai probabil, intrările la gaura de vierme sunt de formă sferoidă, iar gâtul poate reprezenta atât un segment drept de spațiu, cât și unul spiralat.
Teoria generală a relativității dovedește matematic probabilitatea existenței găurilor de vierme, dar până acum niciuna dintre ele nu a fost descoperită de om. Dificultatea de a-l detecta constă în faptul că presupusa masă uriașă de găuri de vierme și efectele gravitaționale pur și simplu absorb lumina și împiedică reflectarea acesteia.
Mai multe ipoteze bazate pe relativitatea generală sugerează existența găurilor de vierme, unde găurile negre joacă rolul de intrare și de ieșire. Dar merită luat în considerare faptul că apariția găurilor negre în sine, formate din explozia stelelor muribunde, nu creează în niciun caz o gaură de vierme.
Călătorie printr-o gaură de vierme
În science fiction, nu este neobișnuit ca protagoniștii să călătorească prin găuri de vierme. Dar, în realitate, o astfel de călătorie este departe de a fi la fel de simplă pe cât este prezentată în filme și povestită în literatura fantastică.
Prima problemă care va sta în calea posibilității unei astfel de călătorii este dimensiunea găurilor de vierme. Se crede că primele găuri de vierme aveau dimensiuni foarte mici, de ordinul a 10-33 de centimetri, dar din cauza expansiunii Universului, a devenit posibil ca găurile de vierme în sine să se extindă și să crească odată cu el. O altă problemă a găurilor de vierme este stabilitatea lor. Sau mai bine zis, instabilitate.
Găurile de vierme explicate de teoria Einstein-Rosen vor fi inutile pentru călătoriile spațiu-timp, deoarece se prăbușesc (se închid) foarte repede. Dar studii mai recente asupra acestor probleme implică prezența „materiei exotice” care permite vizuinilor să-și mențină structura pentru o perioadă mai lungă de timp.
A nu se confunda cu materia neagră și antimateria, această materie exotică este compusă din energie cu densitate negativă și presiune negativă colosală. Mențiunea unei astfel de materii este prezentă doar în unele teorii ale vidului din cadrul teoriei câmpurilor cuantice.
Cu toate acestea, știința teoretică crede că, dacă găurile de vierme conțin suficientă din această energie exotică, fie naturală, fie generată artificial, atunci va fi posibil să se transmită informații sau chiar obiecte prin spațiu-timp.
Aceleași ipoteze sugerează că găurile de vierme pot conecta nu numai două puncte într-un singur univers, ci și pot fi intrarea către altele. Unii oameni de știință cred că, dacă o intrare a unei găuri de vierme este mutată într-un anumit mod, atunci călătoria în timp va fi posibilă. Dar, de exemplu, celebrul cosmolog britanic Stephen Hawking consideră că o astfel de utilizare a găurilor de vierme este imposibilă.
Cu toate acestea, unele minți științifice insistă că, dacă stabilizarea găurilor de vierme cu materie exotică este într-adevăr posibilă, atunci va fi posibil ca oamenii să călătorească în siguranță prin astfel de găuri de vierme. Și datorită materiei „obișnuite”, dacă se dorește și este necesar, astfel de portaluri pot fi destabilizate înapoi.
Din păcate, tehnologiile omenirii de astăzi nu sunt suficiente pentru ca găurile de vierme să fie lărgite și stabilizate artificial, în cazul în care sunt totuși descoperite. Dar oamenii de știință continuă să exploreze conceptele și metodele pentru călătoria rapidă în spațiu și poate într-o zi știința va găsi soluția potrivită.
Video Wormhole: ușă prin oglindă
Fanii SF speră că umanitatea va putea într-o zi să călătorească până la colțurile îndepărtate ale universului printr-o gaură de vierme.
O gaură de vierme este un tunel teoretic prin spațiu-timp care poate permite călătorii mai rapide între puncte îndepărtate din spațiu - de la o galaxie la alta, de exemplu, așa cum a fost arătat în filmul lui Christopher Nolan „Interstellar”, care a fost lansat în cinematografele din întreaga lume. la începutul acestei luni.
În timp ce găurile de vierme sunt posibile conform teoriei relativității generale a lui Einstein, astfel de călătorii exotice sunt probabil să rămână în domeniul science-fiction, a spus renumitul astrofizician Kip Thorne de la Institutul de Tehnologie din California din Pasadena, care a fost consilier și producător executiv la Interstellar. . .
„Ideea este că nu știm nimic despre ele”, a spus Thorne, care este unul dintre cei mai mari experți din lume în relativitate, găuri negre și găuri de vierme. „Dar există indicii foarte puternice că o persoană, în conformitate cu legile fizicii, nu va putea călători prin ele”.
„Motivul principal are de-a face cu instabilitatea găurilor de vierme”, a adăugat el. „Pereții găurilor de vierme se prăbușesc atât de repede încât nimic nu poate trece prin ele”.
Menținerea găurilor de vierme deschise va necesita folosirea a ceva antigravitațional, și anume energie negativă. Energia negativă a fost creată în laborator folosind efecte cuantice: o regiune a spațiului primește energia unei alte regiuni, în care se formează o deficiență.
„Deci, teoretic este posibil”, a spus el. „Dar nu vom putea niciodată să obținem suficientă energie negativă pentru a menține pereții găurii de vierme deschiși.”
De asemenea, găurile de vierme (dacă există) aproape sigur nu se pot forma în mod natural. Adică trebuie să fie create cu ajutorul unei civilizații avansate.
Exact asta s-a întâmplat în „Interstellar”: creaturi misterioase au construit o gaură de vierme lângă Saturn, permițând unui mic grup de pionieri, condus de fostul fermier Cooper (interpretat de Matthew McConaughey), să plece în căutarea unei noi căminuri în care să existe omenirea. Pământ.ameninţat de o recoltă globală eşuată.
Cei interesați să afle mai multe despre știința din Interstellar, care se ocupă de încetinirea gravitațională și înfățișează mai multe planete extraterestre care orbitează în jurul uneia apropiate, ar trebui să citească noua carte a lui Thorne, care se intitulează fără echivoc The Science of Interstellar.
Unde este gaura de vierme. Găuri de vierme în relativitatea generală
(GR) permite existența unor astfel de tuneluri, deși pentru existența unei găuri de vierme traversabile este necesar ca aceasta să fie umplută cu una negativă, care creează o puternică repulsie gravitațională și împiedică prăbușirea găurii. Soluții precum găurile de vierme apar în diferite moduri, deși problema este încă foarte departe de a fi investigată pe deplin.
Zona din apropierea celei mai înguste secțiuni a cârtiței se numește „gât”. Găurile de vierme sunt împărțite în „intra-univers” și „inter-univers”, în funcție de faptul dacă este posibil să-și conecteze intrările cu o curbă care nu traversează gâtul.
Există, de asemenea, dealuri traversabile (traversabile) și de netrecut. Acestea din urmă includ acele tuneluri care sunt prea rapide pentru ca un observator sau un semnal (având o viteză care nu depășește viteza luminii) să ajungă de la o intrare la alta. Un exemplu clasic de deal de cârtiță impracticabil se află, dar unul care este acceptabil.
O gaură de vierme traversabilă din interiorul lumii oferă o posibilitate ipotetică dacă, de exemplu, una dintre intrările sale se mișcă în raport cu cealaltă, sau dacă se află într-una puternică în care trecerea timpului încetinește. De asemenea, găurile de vierme pot crea ipotetic o oportunitate de călătorie interstelară și, ca atare, găurile de vierme sunt adesea găsite în.
Găuri de vierme spațiale. Prin „dealuri” – spre stele?
Din păcate, utilizarea practică a „găurilor de vierme” pentru a ajunge la obiecte spațiale îndepărtate nu este încă discutată. Proprietățile lor, soiurile, locurile de posibilă locație sunt încă cunoscute doar teoretic - deși, vedeți, acest lucru este deja destul de mult. Până la urmă, avem multe exemple despre cum construcțiile teoretice care păreau pur speculative au dus la apariția unor noi tehnologii care au schimbat radical viața omenirii. Energie nucleară, calculatoare, comunicații mobile, inginerie genetică... dar nu știi niciodată ce altceva?
Între timp, se cunosc următoarele despre „găuri de vierme”, sau „găuri de vierme”. În 1935, Albert Einstein și fizicianul american-israelian Nathan Rosen au sugerat existența unui fel de tuneluri care leagă diferite regiuni îndepărtate ale spațiului. La acea vreme, ele nu erau încă numite „găuri de vierme”, sau „găuri de cârtiță”, ci pur și simplu - „poduri Einstein-Rosen”. Deoarece astfel de poduri necesitau o curbură foarte puternică a spațiului pentru a se forma, durata lor de viață a fost foarte scurtă. Nimeni și nimic nu ar avea timp să „alergă” peste un astfel de pod – sub influența gravitației, aproape imediat „s-a prăbușit”.
Și, prin urmare, a rămas complet inutilă în sens practic, deși o consecință amuzantă a teoriei generale a relativității.
Cu toate acestea, au apărut idei ulterioare că unele tuneluri interdimensionale ar putea exista pentru o perioadă destul de lungă de timp - cu condiția ca acestea să fie umplute cu o materie exotică cu o densitate de energie negativă. O astfel de materie va crea repulsie gravitațională în loc de atracție și, astfel, va preveni „prăbușirea” canalului. Apoi a apărut numele „găuri de vierme”. Apropo, oamenii de știință noștri preferă numele „cârtiță” sau „găură de vierme”: semnificația este aceeași, dar sună mult mai frumos ...
Fizicianul american John Archibald Wheeler (1911-2008), dezvoltând teoria „găurilor de vierme”, a sugerat că acestea sunt pătrunse de un câmp electric; mai mult decât atât, sarcinile electrice în sine sunt, de fapt, gurile unor „găuri de vierme” microscopice. Academicianul astrofizician rus Nikolai Semyonovich Kardashev crede că „găurile de vierme” pot atinge dimensiuni gigantice și că în centrul Galaxiei noastre nu există deloc găuri negre masive, ci gurile unor astfel de „găuri”.
De interes practic pentru viitorii călători în spațiu vor fi „găurile de vierme”, care sunt menținute într-o stare stabilă destul de mult timp și, în plus, sunt potrivite pentru ca navele spațiale să treacă prin ele.
Americanii Kip Thorne și Michael Morris au creat un model teoretic al unor astfel de canale. Cu toate acestea, stabilitatea lor este asigurată de „materia exotică”, despre care nu se știe cu adevărat nimic și despre care, poate, este mai bine ca tehnologia pământească să nu se amestece nici măcar.
Dar teoreticienii ruși Serghei Krasnikov de la Observatorul Pulkovo și Serghei Sușkov de la Universitatea Federală din Kazan au prezentat ideea că stabilitatea unei găuri de vierme poate fi atinsă fără nicio densitate de energie negativă, ci pur și simplu datorită polarizării vidului din „gaura” ( așa-numitul mecanism Sușkov) .
În general, acum există un întreg set de teorii despre „găuri de vierme” (sau, dacă doriți, „găuri de vierme”). O clasificare foarte generală și speculativă le împarte în „pasabile” - stabile, Morris - găuri de vierme Thorn și impracticabile - poduri Einstein - Rosen. În plus, găurile de vierme variază ca scară - de la microscopice la gigantice, comparabile ca mărime cu „găurile negre” galactice. Și, în sfârșit, în funcție de scopul lor: „intra-univers”, conectând diferite locuri ale aceluiași Univers curbat și „inter-lume” (inter-univers), permițându-vă să intrați într-un alt continuum spațiu-timp.
