Фізик зміг "побудувати" прохідну червоточину, всупереч теорії Ейнштейна

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.