Червоточины (они же кротовые норы) – удивительные теоретические порталы Вселенной. Их используют:
- в научной фантастике, чтобы помочь персонажам мгновенно пересекать сверхбольшие расстояния в межзвёздном пространстве;
- в науке – для объяснения проблем с чёрными дырами и даже для создания новых вариаций общей теории относительности!
Но сами они являются слишком противоречивыми с точки зрения физики и буквально сотканы из парадоксов. Сегодня я расскажу о трёх из них.
Парадокс портала
Червоточины имеют смысл, когда их концы неподвижны в пространстве и времени. Мы просто заходим с одного конца и выходим с другого, сохраняя скорость. Звучит логично, правда?
Но всё усложняется, когда один из концов начинает перемещаться.
Допустим, что баскетбольный мяч неподвижно лежит на поверхности стола. Один из концов червоточины движется вниз на мяч со скоростью
1 м/с (оранжевый цвет на рисунке). Другой конец находится на столе и направлен вверх (обозначен синим цветом). Что произойдёт с мячом, когда он попадёт в червоточину?
Есть 2 очевидных решения:
- Мяч выходит из синего конца червоточины неподвижно;
- Мяч вылетает из синего конца вверх со скоростью 1 м/с.
Но оба эти решения невозможны!
Рассмотрим их по очереди.
- Как может баскетбольный мяч выйти из синего конца, не двигаясь? Ему необходимо движение, чтобы подняться из синего конца. Он не может просто появится, он должен двигаться через червоточину. Говоря проще, такого не может быть.
- Мяч вылетает со скоростью 1 м/с. Во-первых, где мяч умудрился получить эту кинетическую энергию. Здесь мы наблюдаем нарушение закона сохранения массы и энергии. Во-вторых, какую точку отсчёта использовать определения движения мяча. Мяч будет имеет огромный импульс в несколько км/с (из-за движения Солнечной системы), который направлен в противоположную от вылета сторону. Так что баскетбольный мяч вылетит из червоточины со скоростью либо 1 м/с, либо несколько км/с. Чего тоже не может быть!
Парадокс бесконечного гравитационного колодца
Кто только не пытался построить вечный двигатель. Но с червоточиной это становиться возможным!
Если расположить концы червоточины так, чтобы они находились друг напротив друга и над очень тяжёлым объектом, вроде планеты или звезды, и уронить в неё какой-либо объект, то он застрянет в вечном падении.
Бросим в эту ловушку постоянный магнит и натянем катушку из проволоки вокруг места его падения. Магнит во время движения будет создавать электрический ток внутри катушки и послужит бесконечным источником энергии! Как бы не так!
Магнит будет получать эту энергию падения непонятно откуда и производить электрическую энергию. Т.е. из ничего делать что-то. Это прямое нарушение закона сохранения энергии – массу и энергию нельзя создать, их можно только изменять.
Парадокс дедушки
Червоточины о которых я рассказывал выше простые – они перемещают предметы только в пространстве, а не во времени. Но математика показывает, что червоточины могут уносить объекты в прошлое. Это означает, что червоточина может создать парадокс дедушки.
Если расположить концы червоточины под прямым углом так, что объект выйдет из другого конца в прошлом и столкнётся с собой. Это означает, что объект в прошлом будет уничтожен и не сможет войти в червоточину, чтобы вернуться во времени и уничтожить своё прошлое.
Это вариация идеи, что если вернуться в прошлое и убить своего дедушку, то как этот человек родится, чтобы вернуться в прошлое и убить своего дедушку?
Итак, если червоточины действительно способны осуществлять путешествия во времени и пространстве, то наши мысленные эксперименты показывают, что они будут нарушать законы причинности.
Есть возможные решения из области квантовой физики и при использовании множества кротовых нор. Но объяснения этого – та ещё головная боль. Но всё же, это показывает, что одна единственная червоточина нарушает причинно-следственную связь!
Вывод
Червоточины – очень хитрые штуки и такова природа всех чисто теоретических объектов. Все описанные парадоксы можно решить при помощи квантовой физики, ОТО и другие теории, которые находятся на границах нашего знания. Но это всё обходные пути, которые лишают кротовые норы практической полезности.
Если же они действительно существуют, то гарантирую, что это будет самым удивительных и непонятным объектом Вселенной!
Не забудьте поддержать автора и поставить лайк, а так же подписаться на канал. Так вы мотивируете меня делать интересный и качественный контент :-)