Фізик зміг "побудувати" прохідну червоточину, всупереч теорії Ейнштейна
Дослідник вважає, що для подорожей по Всесвіту крізь кротові нори не потрібна екзотична матерія або енергія.
Учені спробували "побудувати" віртуальну червоточину, яка залишалася б прохідною для космічних мандрівників. Про це повідомляє Space.com.
Тепер дослідники стверджують, що це цілком можливо, але тільки якщо ми змінимо наше розуміння гравітації.
"Будь-який мандрівник буде розчавлений всередині зруйнованого тунелю, якщо червоточина не буде модифікована", — говорить автор дослідження, фізик з Університету Авейру Жоао Роса.
Роса намагається віртуально "побудувати" стабільну і прохідну червоточину, яку можна буде перетнути без особливих проблем. І нещодавно вчений з'ясував, що це дійсно можливо.
Проблема з прохідністю
Червоточини досить легко побудувати на папері. Учені починають з теорії гравітації. У загальній теорії відносності Ейнштейна гравітація визначає відносини між матерією та енергією, простором і часом. Виверт для створення червоточини полягає в тому, щоб знайти таку конфігурацію матерії та енергії, яка дозволить сформувати тунель ("горло" червоточини), що з'єднує дві віддалені точки в космосі.
У принципі, "горло" може бути настільки довгим або коротким, наскільки це буде необхідно. Але для людей все ж будуть цікаві червоточини, які набагато коротше відстані, що розділяє дві точки в космосі. Також червоточини можуть працювати як машини часу, відправляючи мандрівників у майбутнє або минуле.
"Можливість відвідати інші зірки та галактики, знайти інопланетні цивілізації, а також потрапити в минуле або майбутнє довгий час були частиною наукової фантастики. І червоточини — це те, що дозволяє здійснити все вищезазначене", — говорить Роса.
Але червоточини, побудовані за правилами загальної теорії відносності, мають одну велику проблему: вони фактично непрохідні. Входи в такі кротові нори приховані за горизонтами подій, які є одностороннім бар'єром у космосі. Це означає, що якщо мандрівник увійде в червоточину, то він ніколи не зможе повернутися назад.
Інша проблема полягає в тому, що червоточини до смішного нестабільні. У той момент, коли навіть одиночний фотон або інша легка частинка потрапляє в "горло", вся червоточина руйнується перш, ніж частинка світла встигне пройти.
Інша гравітація
Для того, щоб вирішити всі ці проблеми і стабілізувати червоточину, космічний мандрівник повинен виліпити її з неймовірно екзотичного інгредієнта. Йдеться про форму матерії, що має негативну енергію або негативну масу.
Негативна маса — це будь-яка частина простору, в якій для деяких спостерігачів щільність маси вважається негативною. Учені поки що не знайшли ніде у Всесвіті негативну масу.
Негативна енергія більш досяжна — це всього лише умова, коли енергія в певному місця негативна порівняно з навколишнім середовищем, але такий ефект може бути досягнутий тільки в мікроскопічних квантових масштабах.
Оскільки така матерія настільки рідкісна, створення цілої кротової нори з неї здається неможливим.
Але всі ці проблеми з червоточинами ґрунтуються на загальній теорії відносності. І хоча ця теорія гравітації витримала всі перевірки за останнє сторіччя, учені говорять, що загальна теорія відносності — не останнє слово про гравітацію. Теорія нездатна описати центри чорних дір, найраніші моменти існування Всесвіту, а також свій зв'язок із квантовою фізикою.
Можливо, нова поліпшена теорія гравітації не тільки пояснить все вищезазначене, а й дозволить існувати червоточинам.
Саме цим питанням і задався Роса в своїй новій статті, опублікованій в препринті наукового журналу arXiv. Роса використовував змінену формулу гравітації, звану гібридна метрична-Палатіні f (R)-гравітація. Ця теорія гравітації заснована на загальній теорії відносності, але допускає більшу гнучкість у відносинах між матерією та енергією, а також простором і часом.
Більш ранні дослідження показали, що прохідні червоточини можуть існувати в цій модифікованій теорії гравітації, але вони як і раніше вимагали наявності негативної енергії.
Але Роса з'ясував, що якщо стіни тунелю засіяні подвійними оболонками зі звичайної речовини, червоточина стане прохідною без будь-якої негативної енергії.
"Так, необхідні гравітаційні ефекти для прохідності червоточини, виникають природним шляхом, якщо хтось модифікує гравітацію. Екзотична матерія з негативною масою стає не потрібна для цієї мети", — говорить Роса.
Учений не збирається зупинятися на одній лише теорії, а хоче перевірити свої висновки.
"Тепер потрібно використовувати експериментальні дані та спостереження (наприклад, гравітаційні хвилі й траєкторії зірок у центрі Чумацького Шляху), щоб перевірити і підтвердити теорію", — підсумував учений.