Hogyan kezet tudunk magaddal, ki repült a jövőből? Miért az oroszlán hirtelen materializálódhat? Hogyan lehet bejutni egy másik univerzumban, látogasson el egy időgépbe, és mi a “fehér” lyuk “? Ezt mondta egy laboratóriumi vezető kutató A Fő (Pulkovo) Obszervatórium csillagfizikája, Szergej Krasnikov.
– Szergej Vladilenovics, mi az a féreglyuk?
– Nincs szigorú meghatározás. Ilyen meghatározásokra van szükség, amikor bizonyítasz néhány tételt, és szinte nincs szigorú tétel, ezért elsősorban ábrás fogalmakra, képekre korlátozódik. Képzelje el, hogy kihúztunk egy labdát háromdimenziós dimenziónkból terek egy szobában, és pontosan ugyanazt a labdát vették ki egy másikban szoba helyét, és a kapott lyukak szélét összeragasztottuk.
fénykép nyílt forrásokból
Tehát amikor egy szobában belépünk ezen egy korábbi labdából, amely lyukká vált, egy másik szobában lépünk fel – innen lyukak, amelyek egy másik golyó helyett képződtek. Ha mi a tér nem háromdimenziós, hanem kétdimenziós – úgy néz ki mint egy papírlap, amelyre egy tollat ragasztottak. Háromdimenziós analóg és idővel történő fejlődését féreglyuknak hívják.
– Hogyan tanulnak általában a lyukak?
– Ez tisztán elméleti tevékenység. Féreglyukak senki sem soha nem láttam, és általában nem biztos, hogy ezek még léteznek. Féreglyuk, és kezdte tanulni, kezdve a kérdésből: léteznek-e olyan mechanizmusok a természetben, amelyek garantálnánk, hogy a természetben ilyen lyukak nem léteznek lehet? Ezeket a mechanizmusokat nem találták meg, tehát feltételezhetjük a féreglyukak valódi jelenség.
– Elvileg lehet féreglyukat látni?
– Természetesen. Ha zárt szobában van, akkor hirtelen sehova sincs egy ember kimász, akkor megfigyel egy féreglyukat. A lyukak tetszik a tanulmány tárgyát az amerikai feltalálta és népszerűsítette John Wheeler elméleti fizikus, aki a segítségükkel sem akartak magyarázatot tenni ugyanúgy, mint az elektromos töltések. Magyarázd el. leírás szabad elektromos mező az elméleti fizika szempontjából – nem túl nehéz feladat.
De nagyon nehéz leírni az elektromos töltést ugyanabból a szempontból nem könnyű. Ebben az értelemben elektromos töltés jelenik meg rejtélyes dolog: valamilyen anyag, külön a tereptől, ismeretlen eredetű, és nem világos, hogyan kell kezelni klasszikus fizika. Wheeler ötlete a következő volt. Mondjuk van egy mikroszkopikus féreglyuk, amelyet átszúrtunk erővonallal – ezeknek a vonalaknak az egyik végéből belépnek, és a egy másik – gyere ki.
Külső megfigyelő, aki nem tudja, hogy ez a két véget ér erővonalakkal összekötve, egy ilyen tárgy érzékelni fogja egy egyszerű gömb az űrben, fel fogja fedezni a körüli mezőt, és úgy fog kinézni, mint a pont töltése. csak a megfigyelőnek úgy tűnik, hogy ez valamiféle rejtélyes anyag, amelynek van töltése stb., és mindezt azért, mert nem tudja, mi van Valójában ez egy féreglyuk.
Természetesen ez egy nagyon elegáns ötlet, és sokan kipróbálták. fejlődik, de nem különösebben fejlett, mert az elektronok, elvégre kvantumobjektumok és féreglyukak kvantumszinten természetesen senki sem tudja leírni. De ha ezt feltételezzük a hipotézis igaz, akkor a féreglyukak több, mint mindennapi jelenség, minden, ami az elektromossághoz kapcsolódik, be lesz kötve végül rájuk tartozik.
fénykép nyílt forrásokból
Az egzotikus anyag a fizika klasszikus fogalma, amely leírja bármely (általában hipotetikus) anyag, amely sérti az egyiket vagy több klasszikus feltétel, vagy nem áll közismert körülmények között barionok. Az ilyen anyagoknak lehetnek olyan tulajdonságai, mint a negatív energia sűrűség vagy visszatükrözés, nem pedig vonzza a gravitáció. Egzotikus anyag használják néhány elméletben, például a szerkezet elméletében féreglyukak. Az egzotika leghíresebb képviselője az anyag egy vákuum egy olyan területen, ahol negatív nyomás van, Kazimir hatás jött létre.
– Mi a féreglyukak?
– Az elméleti utazások szempontjából elfogadható és áthatolhatatlan lyukak. Elkerülhetetlenek azok, akik áthaladnak amely összeomlik, és olyan gyorsan megtörténik, hogy ahhoz, hogy egyik végükről a másikra átmenjenek, egyetlen tárgynak nincs ideje. Természetesen a második féreglyukakat érdekes tanulmányozni – járható. Van még egy gyönyörű elmélet is, amely kijelenti, hogy mi szupermasszív fekete lyukaknak tekintették a galaxisok központjában – ez valójában a féreglyukak szája. Ezt az elméletet szinte nem fejlesztették ki. és természetesen nem talált megerősítést, ő inkább, mint ötlet létezik. Lényege, hogy kívül esik féreglyuk csak akkor látja, hogy a galaxis közepén van valami gömbszimmetrikus tárgy, de mi az – vakond lyuk vagy fekete lyuk – nem mondhatnád, mert kívül vannak ezen a létesítményen.
Valójában csak egy paraméterrel lehet megkülönböztetni őket – a tömeget. Ha a tömeg negatívnak bizonyul, akkor valószínűleg ez egy mol lyuk, de ha a tömeg pozitív, akkor itt kell további információ, mert egy fekete lyuk is lehet vakond lyuk. A negatív tömeg általában az egyik központi az egész történet pillanatai féreglyukakkal. Mert rendben hogy átjárható legyen – a féreglyukakat meg kell tölteni amit egzotikus anyagnak nevezünk – anyaggal olyan helyeken lennének, ahol az energia sűrűsége negatív.
Klasszikus szinten senki sem látott ilyen anyagot, de biztosan tudjuk, hogy elvileg létezhet. Kvantumhatások, amelyek eredményeznek az ilyen anyag előfordulása. Ez egy meglehetősen ismert jelenség, és ezt Casimir-effektusnak hívják. Hivatalosan regisztrálták. és negatív energia sűrűséggel társítva, ami nagyon inspiráló.
Kazimir hatás – a kölcsönös vonzás hatása töltött testek vezetése kvantumingadozások hatására vákuumban. Leggyakrabban két párhuzamos töltötlenségről beszélünk tükrözött felületek, nagy távolságra helyezve, de A Casimir-hatás összetettebb geometriákkal is fennáll. ok hatás – fizikai vákuum energiarázkódása a a virtuális részecskék állandó születése és eltűnése benne. A hatást Hendrick Casimir holland fizikus jósolta 1948-ban, majd később kísérletileg megerősítették.
A kvantumtudományban általában a negatív energia sűrűsége egy meglehetősen gyakori dolog például a Hawking párolgás. Ha létezik ilyen sűrűség, akkor mi feltehetjük a következő kérdést: mekkora a fekete lyuk tömege (az általa létrehozott gravitációs mező paramétere)? Erre van megoldás feladatok, amelyek a fekete lyukakra vonatkoznak – azaz a pozitív tömeg, de létezik egy megoldás a negatívra tömeget.
fénykép nyílt forrásokból
Ha van elég egzotikus anyag a féreglyukban sokat, akkor ezen tárgy tömegén kívül negatív lesz. ezért a féreglyukak „megfigyelésének” egyik fő típusa a követés objektumok, amelyekre feltételezhető, hogy vannak negatív tömeg. És ha találunk ilyen tárgyat, akkor nagyon szép nagy valószínűséggel el lehet mondani, hogy ez egy anyajegy lyuk.
A moláris lyukakat szintén megosztják a világon belüli és a világközi világokra. ha megsemmisítjük az alagutat a második típusú borona két szája között – mi láthatunk két univerzumot, amelyek teljesen függetlenek egymás között. Egy ilyen féreglyukot interworldnak hívnak. De ha megtesszük ugyanazt a dolgot, és látni, hogy minden rendben van – ugyanabban maradtunk Az univerzumból akkor van előttünk egy intramorld féreglyuk. Ez a kettő a féreglyukak fajai sok közös, de van egy fontos különbség is. A helyzet az, hogy a világméretű féreglyuk, ha létezik, időgéppé változik. Valójában a háttérben ez a feltevés és az anyagi érdeklődés utolsó hulláma lyukakban.
A világon belüli féreglyuk esetében kétféle a szomszédra nézés módjai: közvetlenül az alagúton keresztül vagy körforgással. Ha elkezdi mozgatni egy féreglyuk száját egy másikhoz viszonyítva, akkor a közismert szerint az ikrek paradoxonja, a második személy, aki visszatér egy utazásból, fiatalabb lesz, mint a fennmaradó. És másrészt, ha te nézze át az alagutat – mindketten ülsz, a saját pontodtól kezdve kilátás, laboratóriumok, semmi sem történik veled, az órád szinkronizált. Tehát van egy elméletetek a lehetőség arra, hogy belemerüljenek ebbe az alagútba, és kiszálljanak abban a pillanatban a külső megfigyelő szempontja megelőzi azt a pillanatot, amikor te merültél. A megfelelő késleltetési fokozathoz igazítva ez lesz egy ilyen körkörös utazás lehetősége a tér-időben, amikor visszatér az eredeti indulási helyre, és megrázza a a kéz előző inkarnációja.
Az ikerparadoxon egy gondolatkísérlet, amelyen keresztül próbáld „bebizonyítani” egy speciális elmélet következetlenségét A relativitáselmélet. Az SRT szerint a “mozdulatlan” megfigyelők szerint a mozgó tárgyakban levő összes folyamat lelassul. C másrészt a relativitáselmélet deklarálja az egyenlőséget tehetetlenségi referenciarendszerek. Ennek alapján érvelés, amely nyilvánvaló ellentmondáshoz vezet. Az érthetőség kedvéért Két ikerfivér történetét veszik figyelembe. Egyikük (utazó) űrrepülésen megy, és a második (otthoni test) – a Földön marad. Leggyakrabban egy “paradoxont” fogalmaznak meg az alábbiak szerint:
A kanapé burgonya szempontjából egy mozgó utazóóra rendelkezik az idő lassú mozgása, tehát ha visszatérnek, hátul kell lenniük a kanapén burgonya karóra. Ezzel szemben az utazóval kapcsolatban A Föld megmozdult, tehát a házi test órájának el kell maradnia. Valójában a testvérek tehát egyenlők, miután visszatérték az őrségüket egyszer meg kell mutatnia. A töltőállomások szerint azonban elmaradtak lesz az utazó órája. Ilyen sértés esetén látható a testvérek szimmetriája, és ellentmondás van.
– Mi az alapvető különbség a féreglyuk és a fekete lyuk között?
– Először is azt kell mondanom, hogy kétféle fekete lyuk létezik – ezek ami a csillagok összeomlásának eredményeként jött létre, és azok, amelyek eredetileg létezett, a Az univerzum. Ez két alapvetően különféle típusú fekete lyuk. Az ő az idő olyan volt, mint egy “fehér lyuk”, most már ritkán használják. A fehér lyuk ugyanolyan fekete, de az idő múlásával fejlődik. Csak egy fekete lyukban, csak anyag repül, és soha nem tud elmenekülni onnan. Fehér lyukból éppen ellenkezőleg, az anyag csak kiszivárog, de ahhoz, hogy bele ne kerüljön nem megengedett. Valójában ez egy nagyon természetes dolog, ha mi ne feledje, hogy a relativitáselmélet az időben szimmetrikus, és ezért, ha vannak fekete lyukak – a fehérnek is léteznie kell. azok az egész egy anyajegy lyuk.
– Mi ismert a féreglyukak belső felépítéséről?
– Ebben az értelemben eddig csak modelleket építenek. Egyrészt mi tudjuk, hogy ennek az egzotikus anyagnak a megjelenése valószínűleg kimutatható még kísérletileg, és még mindig sok kérdés felmerül. Az egyetlen féreglyuk-modell, amelyet nekem ismertek, többé-kevésbé összhangban van a valósággal – ez az eredeti párolgás modellje (a világegyetem kezdete óta) a féreglyukból. Ennek köszönhetően egy ilyen lyuk hosszú ideig átjárható.
– Pontosan mit dolgozol?
– Tisztán elméleti tevékenységet folytatok, amely összefoglalható a tér-idő ok-okozati struktúrájaként – ez a relativitás klasszikus elmélete, néha félklasszikus (a kvantum, amint tudod, még nem létezik).
fénykép nyílt forrásokból
A klasszikus nemrelativista elméletben felmerülhet elég erős bizonyíték arra, hogy beutazik az idő nem lehet, de GR-ben nincs ilyen bizonyíték. és Einstein, amikor éppen elméleteit fejlesztette, rájött erre. Neki azon tűnődött, vajon van-e ilyen lehetőség kizárni. Aztán nem tudta megbirkózni ezzel a feladattal, mint később maga is Azt mondta. És bár Einstein létrehozott egy nyelvet ennek a kérdésnek a tanulmányozására, a feladat akadémiai maradt. Fokozott érdeklődés vele szemben az 1940-es évek végén történt, amikor Godel javaslatot tett ilyen zárt görbéket tartalmazó kozmológiai modell.
De mivel Gödel mindig valami egzotikus felajánlott Ezt érdeklődéssel fogadták el, de komoly tudományos következmények nélkül. És akkor, valahol a múlt század végén, főleg köszönöm tudományos fantastika – például Jodie Fosterrel a “Kapcsolat” film – érdeklődés a az időutazás témája a féreglyukakkal Ő újjáéledt. A regény szerzője, amely szerint a film forgatókönyve meg van írva, ez egy nagyon híres csillagász, a tudomány népszerűsítője, Karl Sagan.
Nagyon komolyan megközelítette az ügyet, és megkérdezte a barátját is egy nagyon híres relativista, Kip Thorne, nézd meg, lehetséges-e mindent, amit a film a tudomány szempontjából ír le. És közzétette félig népszerű folyóiratcikk az amerikai fizika tanárok számára “Féreglyuk mint eszköz a relativitáselmélet tanulmányozásához”, ahol megfontolta a vakondon keresztüli időutazás lehetőségét lyukakban.
De azt kell mondanom, hogy akkoriban a tudományos fantastika népszerű volt a fekete lyukakon átutazás gondolata. De megértette, hogy ez egy fekete lyuk – a tárgy teljesen elkerülhetetlen – utazzon rajtuk keresztül ezért lehetetlennek tartotta a hegymőveket lehetőségnek időutazás. Bár korábban ismerték, de az emberek valamilyen okból teljesen új gondolatként vette a következtetéseit, és sietett kivizsgálni. Ezen túlmenően a hangsúly a következő feltételezésre volt: hogy az időgépek nem létezhetnek, de úgy döntött, hogy megtudja hogy miért. És elég gyorsan megértette, hogy nem nyilvánvaló nem kifogásolható egy ilyen gép létezése. Azóta megkezdődött a szélesebb körű kutatás elmélet. Általában azóta ezt csinálom.
A Contact egy 1997-es sci-fi film. Rendező – Robert Zemeckis. A fő telek: Ellie Arroway (Judy Foster) az egész életét a tudománynak szentelte, és a projekt résztvevőjévé vált földönkívüli intelligencia keresése. Minden kísérlet földön kívüli jelek keresésére kopár, és a projekt jövője forog kockán. Ally kétségbeesetten talál támogatást, de váratlanul excentrikus segítséget kap Hadden milliárdos. És itt van az eredmény – Ellie felveszi a jelet. A jel visszafejtése azt mutatja, hogy leírást tartalmaz műszaki eszköz. Célja nem egyértelmű, de belső egy személy számára kialakított helyet.
Az eszköz létrehozása és indítása után Ellie megy áthalad a féreglyuk rendszeren, és valószínűleg átkerül ide bolygó egy másik csillagrendszerben. Felébredve, a tengerparton, ő találkozik egy másik civilizáció képviselőjével, aki választotta róla imázsát elhunyt apja. Körülnézve a hősnő rájön, hogy ez a terepet egy idegen elme hozza létre a képben rajz, rajzolta gyermekkorában. Egy idegen ezt mondja neki az eszköz lehetővé teszi a csillagközi utak rendszerének megszervezését kommunikáció, és a Föld most a civilizációk közösségének tagjává válik Az univerzum.
Ellie visszatér a Földre. Harmadik felek szempontjából megfigyelők, vele semmi nem történt a telepítés megkezdése után, és testünk nem hagyta el a bolygónkat. Ellie paradox helyzetben van helyzetet. Tudósként a szigorú tudomány szempontjából nem megerősítheti a szavait. Még egy dolog is világossá válik. körülmény: egy videokamera Ellie-hez csatlakoztatva utazás, nem rögzített semmit, csak az üres rekord időtartama Nem volt néhány másodperc, de 18 óra …
– Lehet-e mohilli “készíteni”?
– Éppen erről van szigorú tudományos eredmény. Az annak a ténynek köszönhető, hogy a féreglyukak vizsgálatára vonatkozóan nem állnak rendelkezésre pontos eredmények. Van egy tétel, amely nagyon régóta bevált, és erről beszél. Van olyan dolog, mint a globális hiperbolika. Ebben az esetben nem számít, mit jelent, de a lényeg az, hogy eddig mivel a tér globálisan hiperbolikus, a féreglyuk lehetetlen létrehozni – létezhet a természetben, de készíteni önmaga nem fog működni.
Ha sikerül megtörnie a globális hiperbolitást, akkor talán talán féreglyát tenyészthet. De a helyzet az, hogy ez a törés önmagában olyan egzotikus dolog, olyan rossz megvizsgáltam és elhomályosítottam, hogy egy oldal születési formát eredményez féreglyuk – ez egy viszonylag apróság önmagához képest az a tény, hogy sikerült megtörnie a globális világot hiperbolikus.
Itt van egy nagyon híres dolog, az úgynevezett “elv” szigorú űr cenzúra “, amely azt mondja, hogy a tér mindig globálisan hiperbolikus. De ez elvileg nem más, mint szeretnék. Nincs bizonyíték ezen elv hűségére, sok emberben valamiféle belső bizalom van, hogy a tér-időnek globálisan hiperbolikusnak kell lennie. ha így van, lehetetlen féreglyukakat létrehozni – meg kell nézni meglévőt. Eközben komoly kétségek merülnek fel az elv hűségével kapcsolatban az űr cenzúráját maga a szerző – Roger – fejezte ki Penrose, de ez egy másik történet.
– Vagyis egy féreglyuk létrehozásához komoly energiaköltségek?
“Nagyon nehéz valamit mondani.” A baj az, amikor te megsértik a globális hiperbolitást, egyszerre megsértik és a kiszámíthatóság szinte ugyanaz. Valahogy tudod geometriailag megváltoztathatja a közeli helyet, például vegyen egy táskát és tedd egy másik helyre. De vannak bizonyos korlátok a akiket meg tudsz csinálni, különösen a kivetett korlátot kiszámíthatósága. Például néha ezt mondhatjuk 2 másodperc alatt megtörténik, és néha nem. Az, amit te csinálsz előfordulhat, hogy nem tudja megjósolni, hogy mi rejlik a világon hiperbolikus. Ha globálisan van téridõd hiperbolikus – megjósolhatja annak alakulását.
Ha feltételezzük, hogy valamikor megsérti a globális szintet hiperbolikusság – a kiszámíthatósággal minden nagyon rosszul válik. Ezért csodálatos dolog merül fel, például közvetlenül itt és most egy féreglyuk materializálódhat amelyből az oroszlán kiugrik. Egzotikus jelenség lesz, de nem megsérti a fizikai törvényeket. És másrészt te sok erőfeszítést, pénzt és erőforrást költhet, hogy valahogy megkönnyítse ezt a folyamatot. De az eredmény továbbra is ugyanaz lesz – mindkettőben Azokban az esetekben, amikor nem tudja, megjelenik-e féreglyuk vagy sem. az semmit sem tehetünk a klasszikus fizikával – azt akarja, felmerül, nem akar – nem fog felmerülni – a kvantumtudomány nem az ügyben tett tippeket még nem adott meg nekünk.
Az “űr cenzúrája” elvét 1969-ben fogalmazták meg Roger Penrose a következő ábrás formában: “A természet táplálja vonakodás a meztelen szingularitás iránt. “Azt állítja, hogy a szingularitások a tér-idő olyan helyeken jelenik meg, amelyek hasonlóak a fekete lyukak belső területei, megfigyelőktől elrejtve. Ez az az alapelvet még nem bizonyították, és ok van annak kételkedésére abszolút helyesség (például egy porfelhő összeomlása a egy nagy szögleges lendület „csupasz szingularitáshoz” vezet, de nem ismert, hogy az Einstein-egyenletek ezen megoldása stabil-e a kezdeti adatok viszonylag kis perturbációi).
Penrose megfogalmazás (a kozmikus cenzúra erős formája) azt sugallja, hogy a tér-idő egésze globális hiperbolikus.
Stephen Hawking később egy másik összetételt javasolt (gyenge űr cenzúra formája), ahol csak globális a tér-idő „jövő” komponensének hiperbolikussága.
Olga Fadeeva
Time Universe Galaxy Időgép Stephen Hawking fekete lyuk Einstein
