Червоточины, теоретические структуры в пространстве-времени, согласно некоторым теориям, могут служить порталами в другие вселенные или обеспечивать путешествия во времени. По мнению некоторых исследователей, «кольцевые червоточины» — варианты, состоящие из экзотической материи с отрицательной энергией, — также могут обеспечить такие путешествия. Хотя существование такой материи остается гипотетическим, изучение этих структур может дать нам ответы на вопросы о некоторых космических явлениях, которые до сих пор остаются малоизученными.
Червоточины — это удивительные образования, которые не соответствуют нашему традиционному пониманию пространства и времени. Эти структуры часто ассоциируются с черными дырами, но на самом деле они гораздо сложнее и интригующе. Если черная дыра — это область пространства-времени, из которой ничто не может выбраться, то червоточина — это своего рода «короткий путь» через пространство-время, соединяющий две удаленные точки Вселенной.
Недавно было проведено инновационное исследование, проливающее свет на особый вариант этих структур — «кольцевую червоточину». Основываясь на теории экзотической материи с отрицательной энергией, авторы исследования предполагают, что эти структуры могут служить не только порталами в другие вселенные, но и позволять путешествовать во времени. Если эти результаты подтвердятся, то они могут иметь глубокие последствия для нашего понимания Вселенной и самого времени. Исследование опубликовано в журнале .
Червоточины: сложные пространственно-временные порталы?
Червоточины — это не обязательно искривленные трехмерные структуры, как мы можем себе представить. Теоретически они могут быть плоскими, напоминающими ворота или порталы, ведущие в другое место или даже в другую вселенную. Эта идея ставит под сомнение наше традиционное представление о червоточинах (как об изогнутых туннелях).
Впервые такие структуры, известные как «кольцевые червоточины», были предложены в 2016 году. Они состоят из цепочки экзотической материи с отрицательной энергией. Эта экзотическая материя представляет собой теоретическую концепцию, которая бросает вызов нашему пониманию материи в том виде, в котором мы ее знаем. Она обладает отрицательной энергией, то есть противоречит естественной тенденции энергии быть положительной.
Возможность существования экзотической материи с отрицательной энергией обусловлена квантовыми эффектами, которые управляют поведением частиц на самых малых масштабах. Однако до сих пор мы обнаруживали такую материю лишь в очень малых количествах. Вопрос о том, присутствует ли она в количестве, достаточном для образования кольцевой червоточины, остается открытым.
Путешествие во времени — теоретическая возможность
Андрей Зельников из Университета Альберты (Канада) и Павел Кртоуш из Карлова университета (Прага) внесли существенный вклад в наше понимание червоточин. Они рассчитали, что кольцевая червоточина теоретически может позволить путешествовать во времени. Эта идея основана на манипулировании гравитационными полями на входе и выходе из червоточины.
Согласно их модели, если вход в червоточину находится в более высоком гравитационном поле, чем выход, то два конца червоточины не воспринимают время одинаково. В результате время будет течь с разной скоростью на каждой стороне «червоточины». Это явление известно как гравитационное замедление времени, эффект, предсказанный общей теорией относительности Эйнштейна.
Гравитационное замедление времени — это идея о том, что время течет по-разному в зависимости от силы гравитационного поля. Чем сильнее гравитационное поле, тем больше кажется, что время замедляется. Таким образом, манипулируя гравитационными полями на входе и выходе из червоточины, теоретически можно было бы «путешествовать» во времени через червоточину.
Однако важно отметить, что эта идея остается в значительной степени теоретической. Создание таких гравитационных полей, не говоря уже о создании самой «червоточины», находится далеко за пределами наших современных технологических возможностей. Более того, экзотическая материя с отрицательной энергией (необходимая в колоссальных количествах для поддержания червоточины в открытом состоянии) наблюдалась лишь в ничтожных количествах.
Пределы путешествий во времени
Поэтому у этой теории есть существенные ограничения. Одно из самых заметных — это то, что путешествия во времени не будут неограниченными. Например, никогда не удастся вернуться в прошлое к тому моменту, когда образовалась червоточина. Кроме того, при путешествии во времени возникают многочисленные проблемы логических парадоксов, хотя эти парадоксы и не противоречат законам математики.
Практическая реализация таких червоточин также сопряжена со многими трудностями. Неизвестно, удастся ли создать цепочку экзотической материи с известными полями материи. Не говоря уже о том, что, по некоторым данным, квантовые эффекты могут мгновенно разрушить любую структуру, позволяющую перемещаться во времени.
Несмотря на эти препятствия, изучение червоточин может помочь нам понять, как квантовые эффекты работают в космосе. В частности, изучение кольцевых червоточин, которые являются относительно простыми по сравнению с традиционными червоточинами. В частности, они могут помочь нам понять, почему путешествия во времени кажутся запрещенными в нашей Вселенной.