Прохідні кротовини: вчені знайшли новий спосіб переміщення у просторі-часі

кротовина, кротова нора, переміщення через простір-час
Фото: ScienceAlert

Французький фізик стверджує, що кротові нори чи тунелі між чорними дірками можуть бути стабільними.

Нова теорія суперечить гіпотезам, в яких йдеться, що ці найкоротші шляхи через простір-час миттєво руйнуються, повідомляє ScienceAlert.

Метрики як орієнтири у просторі

Усі об'єкти починають свій рух в одних координатах, рухаються та закінчують свій рух в інших координатах. Фізики називають математичні описи цих координат "метриками". Метрику легше подати у вигляді різних способів опису маршруту переміщення людини з одного місця в інше. Це може бути карта, може бути ширина і довгота за даними GPS, це також можуть бути якісь орієнтири, намальовані на аркуші паперу. Метрика в кожному окремому випадку різна, але не залежно від того, що вибрати як орієнтир для руху, результат буде один — переміщення відбудеться туди, куди потрібно. Вчені можуть використовувати різні метрики для опису того самого маршруту, але іноді одна метрика підходить краще.

Метрика Шварцшильда та її поведінка

Що стосується чорних дірок та кротовин, є кілька метрик. Найпопулярніша – це метрика Шварцшільда. Але вона "погано поводиться" на певній відстані від чорної дірки, відомоій як горизонт подій. Це означає, що метрика повністю руйнується, і більше не може розрізняти різні точки у просторі та часі. Але є ще метрика Еддінгтона-Фінкельштейна, яка описує, що відбувається з частинками, коли вони досягають горизонту подій: вони проходять крізь чорну дірку і зникають.

Як створити кротовину?

Щоб створити кротовину, згідно з ідеєю, яку вперше запропонували Альберт Ейнштейн і Натан Розен, потрібні чорна діра та її дзеркальне відображення — біла діра. Чорні діри нічого не випускають назовні, а білі навпаки нічого не впускають. Тому для створення кротовини потрібно з'єднати сингулярності обох дір (точки нескінченної щільності в їх центрах) і вийде прохід через простір-час.

кротовина, кротова нора
Фото: space.com

Якщо теоретично кротовина існує, то вона буде нестабільною через нестабільність білої діри (якщо вона існує), а також через те, що сили всередині кротової нори змушують саму кротовину розтягуватися і ламатися в момент її утворення, кажуть сучасні теорії.

Нові дані

Але Ейнштейн і Розен побудували свою кротову нору за допомогою звичайної метрики Шварцшильда, і більшість дослідників використовують її. Тому французький фізик Паскаль Койран натомість використав метрику Еддінгтона-Фінкельштейна.

Вчений виявив, що, використовуючи цю метрику, йому було легше простежити шлях частинки через гіпотетичну кротовину. Він з'ясував, що частка може перетнути горизонт подій, увійти в тунель кротової нори і піти через інший бік, і все це за обмежений проміжок часу. Метрика Еддінгтона-Фінкельштейна не "поводилася погано" на жодному етапі цього шляху.

Цей результат свідчить, що стабільний шлях через кротовину може існувати, що допускає загальна теорія відносності.

Нагадуємо, що астрономи вперше виявили молоду чорну діру поза Чумацьким Шляхом.

Також вченим вдалося знайти новий тип чорних дір.

Фокус також писав про ідеї Альберта Ейнштейна, які змінили світу, а також про те, чи існує край Всесвіту і що про це говорить теорія Ейнштейна.