Червоточины – это теоретические порталы через пространство-время, которые могут сокращать дорогу для путешествий во Вселенной. Они были введены физиками вскоре после открытия чёрных дыр. Однако хотя количество доказательств существования чёрных дыр растёт, существование червоточин остаётся лишь интересной вероятностью.
В теории, пространство-время может искривляться и без тяжёлых объектов. В таком случае червоточина будет очень сильно закрученным регионом в пространстве-времени, который будет похож на две соединённые между собой воронки, которые в свою очередь соединяют две далёкие точки космоса, как туннель.
С математической точки зрения такой объект возможен, но никто ещё не наблюдал реальных червоточин. Более того, такие червоточины будут нестабильными. Если, например, космический корабль пролетит через одну червоточину, она мгновенно сколлапсирует в чёрную дыру.
Путь, который такая червоточина прокладывала в другую часть Вселенной мгновенно уничтожится. Предыдущие модели предполагали, что единственная возможность сохранить червоточину открытой – это использование экзотической материи, которая обладает отрицательной массой.
Учёные из Университета Олденбурга и Университета Аверио в новом исследовании показали, что червоточины будут проходимы и без такой экзотической материи. Они сложили вместе элементы теории относительности, элементы квантовой теории и классической теории электродинамики.
В своей модели учёные рассматривали некоторые элементарные частицы, такие, как электрон и его заряд, как вещество, проходящее через червоточину. В качестве математического описания они выбрали уравнение Дирака – формулу, которая описывает функцию плотности вероятности частицы согласно квантовой теории и теории относительности как так называемое «поле Дирака».
Это включение поля Дирака в модель, делает возможным существование червоточины, которую может пересечь материя при условии, что соотношение между электрическим зарядом и массой червоточины превышает определённый предел. Вдобавок не только материя, но и сигналы – например, электромагнитные волны – также могут проходить сквозь крошечные туннели пространства-времени.
Микроскопические червоточины, предложенные новой теорией, не подойдут для межзвёздных путешествий. Более того, эта модель потребует уточнения, чтобы выяснить, действительно ли могут существовать такие необычные структуры.
Не забывайте подписаться, если ещё этого не сделали!
Оригинал статьи (на английском)