Новые исследования показывают, что так называемые проходимые кротовые норы могут быть чем-то большим, чем теория или научная фантастика.
Два отдельных исследования, опубликованные в Physical Review Letters D, предлагают новые теории о том, как построить проходимую червоточину.
Червоточины, также известные как мост Эйнштейна-Розена, часто используются в фантастических рассказах как способ быстрого перемещения между отдаленными частями Вселенной.
Писатели-фантасты долгое время полагались на червоточину как на важную часть сюжета. Это быстрый способ добраться из точки A в точку B на огромные расстояния в пространстве-времени.
Такие теоретики, как Альберт Эйнштейн и Кип Торн, рассматривали существование этих пространственно-временных порталов несколько десятилетий назад, но до сих пор никто не смог предоставить физических доказательств их существования.
Два новых исследования, опубликованные в журнале Physical Review Letters D, предполагают, что в реальном мире могут существовать проходы, достаточно безопасные для людей, путешествующих в космосе.
Один из основных аргументов против существования червоточин предполагает, что самая узкая часть или «дверь» портала, вероятно, рухнет под тяжестью собственной гравитации.
Некоторые теоретики говорят, что один из способов обойти эту проблему и предотвратить гравитационный коллапс - заполнить дыру экзотической формой материи с отрицательной массой.
В новой статье международная тройка исследователей во главе с Хосе Бласкес-Сальседо из Мадридского университета предлагает альтернативный способ предотвратить обрушение входа червоточины - способ, при котором не требуется материя с отрицательной массой.
Вместо этого их теоретические модели, отражающие возможность микроскопических кротовых нор, основаны на трех теориях использования силы элементарных частиц: теории относительности, квантовой теории и электродинамике.
Трое ученых предполагают, что изменение массы и заряда фермионов - фундаментальных строительных блоков материи - может сделать червоточину открытой. Это будет работать только в том случае, если отношение общего заряда фермионов к общей массе всего, что находится внутри кротовой норы, будет больше, чем практический предел, установленный черными дырами.
Однако здесь есть одна загвоздка: Бласкес Сальседо и его команда говорят о микроскопических червоточинах. Они не совсем проходимы людьми, но это, безусловно, небольшой шаг в новом теоретическом направлении.
Вторая статья Хуана Мальдасены из Института перспективных исследований в Нью-Джерси и Алексея Милехина из Принстонского университета исследует теоретическое существование червоточин, достаточно больших, чтобы люди могли проникнуть в пространство-время и путешествовать по ним.
В этом случае Мальдасена и Милехин изобрели кротовую нору, которая формируется в пятимерном пространстве-времени, также известная как модель Рэндалла-Сундрума. Авторы утверждают, что для неподготовленного наблюдателя эти кротовые норы будут выглядеть как черные дыры среднего размера.
Но авторы признают некоторые практические ограничения этой теории. Например, червоточина должна быть предельно чистой, т.е. без неправильных частиц.
Если частицы, которые падают в червоточину, рассеиваются и теряют энергию, они будут накапливаться внутри, внося вклад в положительную энергию, которая в конечном итоге заставит червоточину схлопнуться.
И тогда остается небольшая проблема, в первую очередь, собственно создание дыры. Мальдасена и Милехин все еще работают над тем, как образовать эти дыры.