Къртича дупка. Какво е "Къртича дупка"?

Хипотетичната „червейна дупка“, която също се нарича „червейна дупка“ или „червеева дупка“ (буквален превод на червеева дупка), е вид пространствено-времеви тунел, който позволява на обект да се движи от точка a до точка b във Вселената, а не във права линия, но чрез огъване около пространството. Казано по-просто, вземете произволен лист хартия, сгънете го наполовина и го пробийте, получената дупка ще бъде същата дупка на червей

Така че има теория, че пространството във Вселената може условно да бъде същият лист хартия, внимание, само коригиран за третото измерение. Различни учени предполагат, че благодарение на червеевите дупки е възможно пътуването в пространството и времето. Но в същото време никой не знае точно какви опасности могат да представляват червейните дупки и какво всъщност може да има от другата им страна.

Теорията на червеевите дупки.
През 1935 г. физиците Алберт Айнщайн и Нейтън Розен, използвайки общата теория на относителността, предполагат, че има специални „мостове“ през пространството и времето във Вселената. Тези пътища, наречени мостове на Айнщайн-Розен (или червееви дупки), свързват две напълно различни точки в пространство-времето, като теоретично създават кривина в пространството, която скъсява пътуването от една точка до друга.

Отново, хипотетично, всяка червеева дупка се състои от два входа и шийка (т.е. същият тунел. В този случай най-вероятно входовете на червеевата дупка имат сфероидна форма, а шийката може да представлява или прав сегмент от пространството, или спираловидна.

Пътуване през червеева дупка.

Първият проблем, който стои на пътя на възможността за такова пътуване, е размерът на червеевите дупки. Смята се, че първите дупки на червеи са били много малки, около 10-33 сантиметра, но поради разширяването на Вселената стана възможно самите дупки на червеи да се разширяват и растат заедно с нея. Друг проблем с червейните дупки е тяхната стабилност. Или по-скоро нестабилност.

Обяснено от теорията на Айнщайн-Розен, червейните дупки биха били безполезни за пътуване във времето и пространството, защото те се срутват много бързо. Но по-скорошни изследвания по тези въпроси предполагат наличието на „екзотична материя“, която позволява на червеевите дупки да запазят структурата си за по-дълъг период от време.

И все пак теоретичната наука вярва, че ако дупките съдържат достатъчно от тази екзотична енергия, която или се появява естествено, или се появява изкуствено, тогава ще бъде възможно да се предава информация или дори обекти през пространство-времето.

Същите хипотези предполагат, че червеевите дупки могат да свързват не само две точки в една вселена, но и да бъдат вход към други. Някои учени вярват, че ако преместите един вход на червеевата дупка по определен начин, пътуването във времето ще бъде възможно. Но например известният британски космолог Стивън Хокинг смята, че подобно използване на червееви дупки е невъзможно.

Някои научни умове обаче настояват, че ако стабилизирането на червееви дупки от екзотична материя е наистина възможно, тогава ще бъде възможно хората да пътуват безопасно през такива червееви дупки. И поради „обикновената“ материя, при желание и необходимост такива портали могат да бъдат дестабилизирани обратно.

Според теорията на относителността нищо не може да пътува по-бързо от светлината. Това означава, че нищо не може да излезе от това гравитационно поле, след като попадне в него. Регион от космоса, от който няма изход, се нарича черна дупка. Неговата граница се определя от траекторията на светлинните лъчи, които първи са загубили възможността да избягат. Нарича се хоризонт на събитията на черна дупка. Пример: гледайки през прозореца, ние не виждаме какво е зад хоризонта и конвенционален наблюдател не може да разбере какво се случва в границите на невидима мъртва звезда.

Физиците откриха признаци за съществуването на друга Вселена

Повече информация

Има пет вида черни дупки, но ние се интересуваме от черната дупка със звездна маса. Такива обекти се образуват на последния етап от живота на небесното тяло. Като цяло смъртта на звезда може да доведе до следните неща:

1. Ще се превърне в много плътна изчезнала звезда, състояща се от редица химични елементи - тя е бяло джудже;

2. Неутронна звезда - има приблизителната маса на Слънцето и радиус около 10-20 километра, отвътре се състои от неутрони и други частици, а отвън е затворена в тънка, но твърда обвивка;

3. В черна дупка, чието гравитационно привличане е толкова силно, че може да засмуче обекти, летящи със скоростта на светлината.

Когато възникне свръхнова, тоест „прераждането“ на звезда, се образува черна дупка, която може да бъде открита само поради излъчваната радиация. Именно тя е способна да генерира червеева дупка.

Ако си представите черна дупка като фуния, тогава обект, попадащ в нея, губи своя хоризонт на събитията и пада вътре. И така, къде е дупката? Той се намира в точно същата фуния, прикрепена към тунела на черната дупка, където изходите са обърнати навън. Учените смятат, че другият край на червеевата дупка е свързан с бяла дупка (обратното на черна дупка, в която нищо не може да падне).

Къртича дупка. Черни дупки на Шварцшилд и Райзнер-Нордстрьом

Черната дупка на Шварцшилд може да се счита за непроницаема червеева дупка. Що се отнася до черната дупка Reisner-Nordström, нейната структура е малко по-сложна, но също така е непроницаема. Измислянето и описването на четириизмерни дупки от червеи в космоса, които могат да бъдат прекосени, обаче не е толкова трудно. Просто трябва да изберете необходимия тип показател. Метричен тензор или метрика е набор от величини, използвайки които могат да се изчислят четириизмерните интервали, които съществуват между точките на събитието. Този набор от величини също така напълно характеризира гравитационното поле и геометрията на пространство-времето. Геометрично проходимите червееви дупки в космоса са дори по-прости от черните дупки. Те нямат хоризонти, които водят до катаклизми с течение на времето. В различни точки времето може да се движи с различна скорост, но не трябва да спира или да се ускорява безкрайно.

Пулсари: Факторът Beacon

Пулсарът е по същество бързо въртяща се неутронна звезда. Неутронната звезда е силно уплътненото ядро ​​на мъртва звезда, останало от експлозия на свръхнова. Тази неутронна звезда има мощно магнитно поле. Това магнитно поле е около един трилион пъти по-силно от магнитното поле на Земята. Магнитното поле кара неутронната звезда да излъчва силни радиовълни и радиоактивни частици от своя северен и южен полюс. Тези частици могат да включват различни лъчения, включително видима светлина.

Пулсарите, които излъчват мощни гама лъчи, са известни като гама пулсари. Ако полюсът на неутронната звезда е обърнат към Земята, тогава можем да видим радиовълни всеки път, когато някой от полюсите попадне в полезрението ни. Този ефект е много подобен на ефекта на фара. За неподвижен наблюдател изглежда, че светлината на въртящия се фар непрекъснато мига, след това изчезва, след това се появява отново. По същия начин изглежда, че пулсарът мига, докато върти полюсите си спрямо Земята. Различните пулсари излъчват импулси с различни скорости, в зависимост от размера и масата на неутронната звезда. Понякога пулсарът може да има сателит. В някои случаи може да привлече спътника си, което го кара да се върти още по-бързо. Най-бързите пулсари могат да излъчват повече от сто импулса в секунда.

Хипотетичната „червейна дупка“, която също се нарича „червеева дупка“ или „червеева дупка“ (буквален превод на червеева дупка), е вид пространствено-времеви тунел, който позволява на обект да се движи от точка А до точка Б във Вселената, а не във права линия, но чрез огъване около пространството. Казано по-просто, вземете произволен лист хартия, сгънете го наполовина и го пробийте, получената дупка ще бъде същата дупка. Така че има теория, че пространството във Вселената може условно да бъде един и същ лист хартия, само коригиран за третото измерение. Различни учени предполагат, че пътуването в пространство-времето е възможно благодарение на дупките на червеи. Но в същото време никой не знае точно какви опасности могат да представляват червейните дупки и какво всъщност може да има от другата им страна.

Теория за червеевите дупки

През 1935 г. физиците Алберт Айнщайн и Нейтън Розен, използвайки общата теория на относителността, предполагат, че във Вселената съществуват специални „мостове“ през пространство-времето. Тези пътища, наречени мостове на Айнщайн-Розен (или червееви дупки), свързват две напълно различни точки в пространство-времето, като теоретично създават кривина в пространството, която скъсява пътуването от една точка до друга.

Отново, хипотетично, всяка червеева дупка се състои от два входа и врата (т.е. същият тунел). В този случай най-вероятно входовете на дупката са сфероидни, а шията може да представлява или прав сегмент от пространството, или спираловиден.

Общата теория на относителността математически доказва възможността за съществуването на червееви дупки, но досега нито една от тях не е открита от хората. Трудността при откриването му е, че предполагаемата огромна маса от червееви дупки и гравитационни ефекти просто поглъщат светлината и не позволяват нейното отразяване.

Няколко хипотези, базирани на общата теория на относителността, предполагат съществуването на червееви дупки, където ролята на влизане и излизане се играе от черни дупки. Но си струва да се има предвид, че появата на самите черни дупки, образувани от експлозията на умиращи звезди, по никакъв начин не създава червеева дупка.

Пътуване през червеева дупка

Не е необичайно в научната фантастика главните герои да пътуват през червееви дупки. Но в действителност подобно пътуване далеч не е толкова просто, колкото се показва във филмите и се разказва в научнофантастичната литература.

Първият проблем, който стои на пътя на възможността за такова пътуване, е размерът на червеевите дупки. Смята се, че първите дупки на червеи са били много малки, около 10-33 сантиметра, но поради разширяването на Вселената стана възможно самите дупки на червеи да се разширяват и растат заедно с нея. Друг проблем с червейните дупки е тяхната стабилност. Или по-скоро нестабилност.

Червеевите дупки, обяснени от теорията на Айнщайн-Розен, биха били безполезни за пътуване във времето и пространството, защото се свиват (затварят) много бързо. Но по-нови изследвания по тези въпроси предполагат наличието на "екзотична материя", която позволява на дупките да поддържат структурата си за по-дълги периоди от време.

Тази екзотична материя, която не трябва да се бърка с черна материя и антиматерия, е съставена от енергия с отрицателна плътност и колосално отрицателно налягане. Споменаването на такава материя присъства само в някои теории за вакуума в рамките на квантовата теория на полето.

И все пак теоретичната наука вярва, че ако червеевите дупки съдържат достатъчно от тази екзотична енергия, естествено срещаща се или създадена изкуствено, би било възможно да се предава информация или дори обекти през пространство-времето.

Същите хипотези предполагат, че червеевите дупки могат да свързват не само две точки в една вселена, но и да бъдат вход към други. Някои учени вярват, че ако преместите един вход на червеевата дупка по определен начин, пътуването във времето ще бъде възможно. Но например известният британски космолог Стивън Хокинг смята, че подобно използване на червееви дупки е невъзможно.

Някои научни умове обаче настояват, че ако стабилизирането на червееви дупки от екзотична материя е наистина възможно, тогава ще бъде възможно хората да пътуват безопасно през такива червееви дупки. И поради „обикновената“ материя, ако желаете и е необходимо, такива портали могат да бъдат дестабилизирани обратно.

За съжаление днешната човешка технология не е достатъчна, за да позволи изкуственото разширяване и стабилизиране на червеевите дупки, в случай че бъдат открити. Но учените продължават да изследват концепции и методи за бързо пътуване в космоса и може би един ден науката ще излезе с правилното решение.

Видео червеева дупка: врата към огледалото

Феновете на научната фантастика се надяват, че един ден човечеството ще може да пътува до далечните краища на Вселената през червеева дупка.

Червеевата дупка е теоретичен тунел през пространство-времето, който потенциално би могъл да позволи по-бързо пътуване между отдалечени точки в космоса - от една галактика в друга, например, както е изобразено във филма на Кристофър Нолан Interstellar, който беше пуснат в кината по целия свят. по-рано това месец.

Докато теорията на Айнщайн за общата теория на относителността прави възможно съществуването на червееви дупки, подобно екзотично пътуване вероятно ще остане в сферата на научната фантастика, каза известният астрофизик Кип Торн от Калифорнийския технологичен институт в Пасадена, който е бил съветник и изпълнителен продуцент на " Междузвездно."

„Въпросът е, че ние просто не знаем нищо за тях“, каза Торн, който е един от водещите световни експерти по теория на относителността, черни дупки и червееви дупки. „Но има много сериозни индикации, че според законите на физиката хората няма да могат да пътуват през тях.

„Основната причина се дължи на нестабилността на червеевите дупки“, добави той. „Стените на червейните дупки се срутват толкова бързо, че нищо не може да премине през тях.“

Поддържането на червееви дупки отворени ще изисква използването на нещо антигравитационно, а именно отрицателна енергия. Отрицателната енергия е създадена в лабораторията с помощта на квантови ефекти: един регион на пространството получава енергията на друг регион, което създава дефицит.

„Така че теоретично е възможно“, каза той. „Но ние никога няма да можем да получим достатъчно отрицателна енергия, за да поддържаме стените на дупката отворени.“

Освен това дупките на червеи (ако изобщо съществуват) почти сигурно не могат да се образуват естествено. Тоест те трябва да бъдат създадени с помощта на развита цивилизация.

Точно това се случи в Interstellar: мистериозни същества построиха червеева дупка близо до Сатурн, позволявайки на малка група пионери, водени от бившия фермер Купър (изигран от Матю Макконъхи), да тръгнат в търсене на нов дом за човечеството, който съществува на Земята Заплашва глобален провал на реколтата.

Тези, които се интересуват да научат повече за науката във филма „Интерстелар“, който изследва въпросите на гравитационното забавяне и изобразява няколко извънземни планети, обикалящи наблизо, трябва да прочетат новата книга на Торн, която изрично се нарича „Науката за междузвездното“.

Къде се намира червеевата дупка? Червееви дупки в общата теория на относителността

(GR) позволява съществуването на такива тунели, въпреки че за да съществува проходима червеева дупка е необходимо тя да бъде запълнена с отрицателна, което създава силно гравитационно отблъскване и предотвратява срутването на дупката. Решения като червееви дупки възникват в различни варианти, въпреки че проблемът все още е много далеч от напълно проучен.

Областта близо до най-тясната част на къртичината се нарича "гърлото". Червеевите дупки се делят на „вътревселенски“ и „междувселенски“ в зависимост от това дали входовете им могат да бъдат свързани с крива, която не пресича шийката.

Има също проходими и непроходими къртичини. Последните са тези тунели, които са твърде бързи за наблюдател или сигнал (който няма скорост по-висока от светлината) да пътува от един вход до друг. Класически пример за непроходима къртичина е -in, а за проходима -.

Една проходима вътресветова червеева дупка предоставя хипотетична възможност, ако например един от нейните входове се движи спрямо друг или ако е на силно място, където потокът на времето се забавя. Освен това дупките на червеи могат хипотетично да създадат възможност за междузвездно пътуване и в това си качество често се намират дупки на червеи.

Космически червееви дупки. През дупките на червеи - към звездите?

За съжаление все още не се говори за практическото използване на „червеевите дупки“ за достигане до далечни космически обекти. Техните свойства, разновидности и възможни местонахождения все още са известни само теоретично - въпреки че, разбирате ли, това вече е доста. В края на краищата имаме много примери за това как конструкциите на теоретиците, които изглеждаха чисто спекулативни, доведоха до появата на нови технологии, които коренно промениха живота на човечеството. Ядрена енергия, компютри, мобилни комуникации, генно инженерство... и кой знае какво още?
Междувременно за „червеевите дупки“ или „червеевите дупки“ се знае следното. През 1935 г. Алберт Айнщайн и американо-израелският физик Нейтън Розен предполагат съществуването на някакъв вид тунели, свързващи различни отдалечени региони на космоса. По това време те все още не се наричаха „червееви дупки“ или „червееви дупки“, а просто „мостове на Айнщайн-Розен“. Тъй като появата на такива мостове изискваше много силно изкривяване на пространството, техният живот беше много кратък. Никой и нищо нямаше да има време да „бяга“ през такъв мост - под въздействието на гравитацията той щеше да се „срути“ почти веднага.
И следователно той остана напълно безполезен в практически смисъл, макар и интересно следствие от общата теория на относителността.
По-късно обаче се появиха идеи, че някои междуизмерни тунели могат да съществуват доста дълго време - при условие, че са пълни с някаква екзотична материя с отрицателна енергийна плътност. Такава материя ще създаде гравитационно отблъскване вместо привличане и по този начин ще предотврати „срутването“ на канала. Тогава се появи името "червейна дупка". Между другото, нашите учени предпочитат името "къртица" или "червейна дупка": значението е същото, но звучи много по-приятно...
Американският физик Джон Арчибалд Уилър (1911-2008), развивайки теорията за „червеевите дупки“, предполага, че те са проникнати от електрическо поле; Освен това самите електрически заряди всъщност са шийките на микроскопичните „червееви дупки“. Руският астрофизик академик Николай Семьонович Кардашев смята, че „червеевите дупки“ могат да достигнат гигантски размери и че в центъра на нашата Галактика няма масивни черни дупки, а устията на такива „дупки“.
Практически интерес за бъдещите космически пътешественици ще представляват „червеевите дупки“, които се поддържат в стабилно състояние доста дълго време и също са подходящи за преминаване през тях на космически кораби.
Американците Кип Торн и Майкъл Морис създадоха теоретичен модел на такива канали. Стабилността им обаче се осигурява от „екзотична материя“, за която всъщност нищо не се знае и в която може би е по-добре дори земната технология да не се намесва.
Но руските теоретици Сергей Красников от Пулковската обсерватория и Сергей Сушков от Казанския федерален университет изложиха идеята, че стабилността на червеевата дупка може да бъде постигната без никаква отрицателна енергийна плътност, а просто поради поляризацията на вакуума в „дупката“ (т.нар. механизъм Сушков) .
Като цяло, сега има цял набор от теории за „червееви дупки“ (или, ако предпочитате, „червееви дупки“). Една много обща и спекулативна класификация ги разделя на „проходими” - стабилни, дупки на Морис-Торн и непроходими - мостове на Айнщайн-Розен. В допълнение, дупките на червеи варират по мащаб - от микроскопични до гигантски, сравними по размер с галактическите „черни дупки“. И накрая, според предназначението им: „вътревселена“, свързваща различни места от една и съща извита Вселена, и „междувселена“, позволяваща навлизането в друг пространствено-времеви континуум.