Путешествия в пространстве и времени умами физиков. 🌀⚡🪐
Интересно,что в последнее время много стали поднимать тему перемещений между параллельными мирами, используя фантазии об этом для создания кино, например. Стала в целом популярна тема магии: простыми символами, образами хотят донести до людей давно проговоренные в научной среде и эзотерической невообразимые явления.
Так, ещё в 1990 году Джон Уилер (1911-2008) высказал предположение, что информация является фундаментальной концепцией физики. Согласно его доктрине it from bit, все физические сущности являются информационно-теоретическими в своей основе. Он является одним из создателей геометродинамики. Исследования посвящены квантованию гравитации, гравитационному коллапсу, структуре материи чрезвычайно большой плотности и температуры. Научные работы относятся к ядерной физике, проблеме термоядерного синтеза, специальной (СТО) и общей (ОТО) теории относительности, единой теории поля, теории гравитации, астрофизике.
Он и ввел в астрофизику понятие «кротовой норы» (wormhole). По сути, это портал. Да, тот, что показывают в фильмах про магию. Только всё сложнее...
Крото́вая нора́ или «червото́чина» (последнее является дословным переводом англ. wormhole) — топологическая особенность пространства-времени, представляющая собой в каждый момент времени «тоннель» в пространстве. Эти области могут быть как связаны и помимо кротовой норы, представляя собой области единого пространства (см. пример на рисунке), так и полностью разъединены, представляя собой отдельные пространства, связанные между собой только посредством кротовой норы.
Такая "нора" это важный концепт в фильме "Интерстеллар" (2014), в котором удаётся путешествовать между параллельными мирами именно в рамках традиционно-научной системы (бороздя просторы космического пространства на корабле).
Способ представить себе кротовые норы — взять лист бумаги и нарисовать две отдалённые точки на одной стороне листа. Лист бумаги представляет плоскость в пространственно-временном континууме, а две точки представляют расстояние, которое необходимо пройти. Однако теоретически кротовая нора может соединить эти две точки, если сложить эту плоскость так, чтобы точки касались друг друга. Поскольку две точки теперь соприкасаются, то пересечь расстояние будет намного легче.
Стоит добавить об эффекте Казимира, задействованном в этой теории норы. Эффект Казимира-Полдера — заключается во взаимном притяжении проводящих незаряженных тел под действием квантовых флуктуаций (колебаний пространства) в вакууме. Чаще всего речь идёт о двух параллельных незаряженных зеркальных поверхностях, размещённых на близком расстоянии. Всё знают с детства про магические игры с зеркалами. Считается, что расположение зеркал друг напротив друга создаёт портал между мирами, и через этот "коридор" могут проникать темные сущности сюда к нам, так что не советую баловаться.
Причиной эффекта Казимира являются энергетические колебания физического вакуума из-за постоянного рождения и исчезновения в нём виртуальных частиц. Эффект был предсказан голландским физиком Хендриком Казимиром (1909—2000) в 1948 году, а позднее в 1957 году был подтверждён экспериментально.
Согласно квантовой теории поля, физический вакуум представляет собой не абсолютную пустоту. В нём постоянно рождаются и исчезают па́ры виртуальных частиц и античастиц — происходят постоянные колебания (флуктуации) связанных с этими частицами полей. В частности, происходят колебания связанного с фотонами электромагнитного поля. В вакууме рождаются и исчезают виртуальные фотоны, соответствующие всем длинам волн электромагнитного спектра.
Довольно подробно эффект Казимира описывается в научно-фантастической книге Артура Кларка «Свет иных дней», где он используется для создания двух парных червоточин в пространстве-времени и передачи через них информации.
Теории метрик кротовых нор описывают геометрию пространства-времени кротовой норы и служат теоретическими моделями для путешествий во времени.
Существует также Мост Эйнштейна-Розена — непроходимая кротовая нора. Назван в честь Альберта Эйнштейна и Натана Розена, предложивших эту идею в 1935 году.
На этой картинке выше — художественная интерпретация червоточины с точки зрения наблюдателя, пересекающего горизонт событий червоточины Шварцшильда, которая является мостом между двумя Вселенными. Наблюдатель, подошедший справа, и другая Вселенная становятся видимыми в центре тени кротовой норы, когда пересекается горизонт событий. Наблюдатель видит свет, который попал внутрь чёрной дыры из другой Вселенной. Однако, другая Вселенная недоступна в случае червоточины Шварцшильда, так как мост разрушится быстрее, чем наблюдатель пересечёт его, и всё, что попало за горизонт событий из любой Вселенной будет раздавлено в сингулярности.
Червоточина Шварцшильда или мост Эйнштейна-Розена представляет собой соединение между областями пространства, которое может быть смоделировано как вакуумное решение уравнений Эйнштейна, которые понимают как неотъемлемую часть максимально расширенной версии метрики Шварцшильда, описывающих вечную чёрную дыру, не изменяющуюся и не вращающуюся. При этом пространство-время не должно иметь никаких «краёв»: для любой возможной траектории свободного падения частицы в пространстве-времени должна быть возможность продолжить этот путь сколь угодно далеко в будущее или прошлое этой частицы, за исключением случаев, когда траектория попадает в гравитационную сингулярность, как если бы находилась в центре внутренней части чёрной дыры. В дополнение к внутренней области чёрной дыры, в которую частицы попадают, когда пересекают горизонт событий с внешней стороны, должна быть отдельная внутренняя область БЕЛОЙ дыры, которая позволяет экстраполировать траектории частицы, которые сторонний наблюдатель видит, встав вдали от горизонта событий. Внутренняя область чёрной дыры может содержать смесь частиц, попавших в неё из любой Bселенной (таким образом, наблюдатель, увидевший свет из одной Вселенной, может увидеть свет и из другой Вселенной), а также частицы из внутренней области белой дыры могут вырываться в любую Вселенную. Все четыре области можно увидеть на пространственно-временной диаграмме Крускала-Секереша (для наглядного представления свойств пространства-времени вблизи черной дыры).
В общем, думаю, уже многие устанут вникать. Именно поэтому и "рисуют" для нас "волшебные" фильмы. Хотя магия это реальность, просто непонятна для неподготовленного мозга простого смертного :) остаётся просто верить :)
Общая теория относительности (ОТО) допускает существование таких туннелей-порталов, хотя для существования проходимой кротовой норы необходимо, чтобы она была заполнена экзотической материей с отрицательной плотностью энергии, создающей сильное гравитационное отталкивание и препятствующей схлопыванию норы. Решения типа кротовых нор возникают в различных вариантах квантовой гравитации, хотя до полного исследования вопроса ещё очень далеко.
Рассказ составила zen/vk/telegram/youtube Veronika Magic
t.me/veronikamagicsoulmind + vk/inst @veronikamagicsoulmind