Червоточины и космические путешествия

Космическое путешествие через червоточины звучит как довольно интересная идея. Кому не хотелось бы иметь технологию, чтобы запрыгнуть на корабль, найти ближайшую червоточину и в короткие сроки отправиться в отдаленные места? Это сделало бы космическое путешествие таким легким! Конечно, эта идея постоянно появляется в научно-фантастических фильмах и книгах. Эти «туннели в пространстве-времени» предположительно позволяют персонажам перемещаться в пространстве и времени в одно мгновение, и персонажам не нужно беспокоиться о физике.

Реальны ли червоточины? Или это всего лишь литературные приемы, позволяющие продвигать сюжеты научной фантастики. Если они существуют, каково их научное объяснение? Ответ может быть немного каждого. Однако они находятся прямое следствие общая теория относительноститеория, впервые разработанная Альбертом Эйнштейном в начале 20-го века. Однако это не обязательно означает, что они существуют или что люди могут путешествовать через них на космических кораблях. Чтобы понять, почему они даже являются идеей для космических путешествий, важно знать немного о науке, которая могла бы их объяснить.

Предполагается, что червоточина - это способ пройти через пространство-время, соединяющий две отдаленные точки в пространстве. Некоторые примеры из популярной художественной литературы и фильмов включают фильм межзвездныйгде персонажи использовали червоточины в качестве порталов в отдаленные части галактики. Тем не менее, нет никаких наблюдательных доказательств того, что они существуют, и нет эмпирических доказательств того, что их где-то нет. Хитрость заключается в том, чтобы найти их, а затем выяснить, как они работают.

Одним из способов существования стабильной червоточины является ее создание и поддержка каким-то экзотическим материалом. Легко сказать, а какой тут экзотический материал? Какие особые свойства нужно иметь, чтобы сделать червоточины? Теоретически, такая «червоточина» должна иметь «отрицательную» массу. Вот как это звучит: материя, которая имеет отрицательное значение, а не обычная материя, которая имеет положительное значение. Это также то, что ученые никогда не видели.

Теперь червоточины могут самопроизвольно появляться, используя эту экзотическую материю. Но есть еще одна проблема. Там не будет ничего, чтобы поддержать их, поэтому они мгновенно обрушатся на себя. Не очень хорошо для любого корабля, который проходит через это время.

Итак, если самопроизвольные червоточины не работают, есть ли другой способ их создания? Теоретически да, и мы должны благодарить за это черные дыры. Они вовлечены в явление, известное как мост Эйнштейна-Розена. По сути, это червоточина, созданная из-за огромной деформации пространства-времени под воздействием черная дыра. В частности, это должна быть черная дыра Шварцшильда, которая имеет статическое (неизменное) количество массы, не вращается и не имеет электрического заряда.

Итак, как это будет работать? По существу, когда свет падает в черную дыру, он проходит через червоточину и уходит с другой стороны через объект, известный как белая дыра. Белая дыра похожа на черную дыру, но вместо того, чтобы всасывать материал, она отталкивает материал. Свет будет ускоряться вдали от «выходного портала» белой дыры в скорость света, делая его ярким объектом, отсюда и термин «белая дыра».

Конечно, реальность кусается здесь: было бы нецелесообразно даже пытаться пройти через червоточину для начала. Это потому, что проход потребует попадания в черную дыру, что является удивительно смертельным опытом. Все, что проходит через горизонт событий, будет растянуто и раздавлено, включая живых существ. Проще говоря, нет возможности выжить в такой поездке.

Существует еще одна ситуация, в которой может возникнуть червоточина, называемая черной дырой Керра. Это выглядело бы совсем иначе, чем обычная «точечная сингулярность», которая, по мнению астрономов, составляет черные дыры. Черная дыра Керра будет ориентироваться в кольцевом образовании, эффективно уравновешивая огромную гравитационную силу с инерцией вращения сингулярности.

Поскольку черная дыра "пуста" посередине, можно пройти через эту точку. Деформация пространства-времени в центре кольца может действовать как червоточина, позволяя путешественникам проходить в другую точку пространства. Возможно, на противоположной стороне вселенной или в другой вселенной все вместе. Особенности Керра имеют явное преимущество перед другими предлагаемыми червоточинами, поскольку они не требуют существования и использования экзотической «отрицательной массы» для того, чтобы поддерживать их стабильность. Однако их пока не наблюдалось, только теоретизировали.

Оставляя в стороне технические аспекты механики червоточины, есть также некоторые твердые физические истины об этих объектах. Даже если они существуют, трудно сказать, смогут ли люди когда-либо научиться ими манипулировать. Кроме того, человечество на самом деле даже не имеет звездолётов, поэтому выяснение способов использования червоточин для путешествий действительно ставит телегу перед лошадью.

Существует также очевидный вопрос безопасности. На данный момент никто точно не знает, чего ожидать внутри червоточины. Также мы точно не знаем, ГДЕ червоточина могла бы отправить корабль. Это может быть в нашей собственной галактике или, возможно, где-то еще в очень далекой вселенной. Кроме того, здесь есть, что пережевать. Если червоточина доставила корабль из нашей галактики на расстояние в несколько миллиардов световых лет, стоит рассмотреть целый вопрос времени. Червоточина переносится мгновенно? Если так, КОГДА мы прибудем на дальний берег? Путешествие игнорирует расширение пространства-времени?

Так что, хотя это, безусловно, может быть возможно чтобы червоточины существовали и функционировали как порталы по всей вселенной, гораздо менее вероятно, что люди когда-либо смогут найти способ их использования. Физика просто не работает. Еще.

Отредактировано и обновлено Кэролин Коллинз Петерсен