Путешествие через время и пространство. Прыжки через гиперпространство или космические врата вымерших инопланетных цивилизаций. Кротовые норы. Фантасты показывают нам способы преодоления космического пространства, не смотря на логику и релятивистскую механику.
Но что, если перемещения через пространство-время было научно просчитано ? И не каким-то неизвестным ученым, а самим Альбертом Эйнштейном, совместно с его учеником, Натаном Розеном ?
Мост Эйнштейна–Розена (часто называемый червоточиной) — это гипотетический "тоннель" в пространстве-времени, предсказанный уравнениями общей теории относительности Эйнштейна. Он представляет собой кратчайший путь между двумя удалёнными точками Вселенной или даже между разными вселенными.
В 1935 году Альберт Эйнштейн и физик Натан Розен предложили математическое решение уравнений Общей Теории Относительности, описывающее структуру, которая связывает две области пространства-времени через "горловину" (тоннель).
Альберт Эйнштейн и Натан Розен
Изначально это рассматривалось как попытка описать элементарные частицы через геометрию пространства, но позже идея эволюционировала в концепцию червоточин.
Как это работает?
Червоточина состоит из двух "входов" (горловин) и соединяющего их тоннеля.
Связь с чёрными дырами: В ранних моделях один конец моста мог быть чёрной дырой, а другой — "белой дырой" (гипотетический объект, из которого материя только выходит). Однако белые дыры до сих пор не обнаружены.
Теоретически, пройдя через червоточину, можно преодолеть огромные расстояния быстрее скорости света (хотя сам объект не нарушает принцип причинности).
Проблемы и ограничения
- Нестабильность:
Расчёты показывают, что такие тоннели мгновенно коллапсируют без экзотической материи с "отрицательной плотностью энергии", которая могла бы их стабилизировать. Такая материя существует лишь в теории (например, в эффекте Казимира).
Эффект Казимира — это явление, при котором между двумя близко расположенными параллельными проводящими (но при этом незаряженными) пластинами в вакууме возникает сила притяжения.
- Микроскопический размер:
Естественные червоточины, если они существуют, вероятно, имеют размеры порядка планковской длины, что делает их непрактичными для перемещения.
- Парадоксы времени:
Червоточины могут создавать замкнутые времениподобные кривые, ведущие к парадоксам (например, "эффекту бабочки" из-за путешествий в прошлое).
«Эффект бабочки» — это метафора, которая показывает, что малейшее изменение начальных условий в сложных системах может привести к принципиально разным результатам.
Учёные продолжают изучать червоточины в контексте квантовой гравитации, теории струн и мультивселенных. Например, гипотеза ER=EPR связывает червоточины с квантовой запутанностью частиц.
В 2019 году физики предположили, что создать проходимую червоточину можно с помощью квантовых компьютеров, манипулируя запутанными состояниями частиц. Однако это пока лишь умозрительные модели.
***
Мост Эйнштейна–Розена остаётся захватывающей теоретической возможностью, но для её реализации требуются революционные открытия в физике. Пока это больше инструмент для изучения границ нашей науки, чем практическая технология.
*****
P.S. В честь Дня Космонавтики, принимаю участие в конкурсе от Дзена:
Мир! Труд! Космос!