Новые исследования теоретической модели червоточины привели физиков-теоретиков к выводу о том, что кротовые норы крайне нестабильны для перехода по ним из одной точки пространства в другую.
Ученый из РУДН и его коллеги из Бразилии поставили под сомнение концепцию использования стабильных червоточин в качестве порталов для перехода в разные точки пространства-времени. Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review D.
Червоточины (или кротовые норы) — популярная тема в научной фантастике. Это своего рода тоннель, соединяющий две отдаленные друг от друга точки в пространстве — или даже две вселенные — посредством искривления пространства-времени. Теоретически по такому тоннелю можно переходить из одной точки в пространстве в другую, не преодолевая непосредственное расстояние между ними. Физик из РУДН Роман Конопля оценил возможность такого межзвездного путешествия.
«Наша надежда на существование этих экзотических объектов зиждется на том, что уравнения Эйнштейна учитывают червоточины в качестве их решения. Однако, чтобы червоточины были проходимы и не коллапсировали из-за гравитационных эффектов, отталкивающая сила на узком участке кротовой норы должна быть невероятно высока», — объясняет он.
Обычно физики-теоретики предлагают два варианта отталкивающей силы: концентрация темной энергии или вакуумных флуктуаций квантовых полей вокруг узкого участка. Оба решения довольно необычны и требуют немалого воображения и оптимизма.
В 2011 году ученые из Греции и Германии обнаружили, что силу отталкивания можно объяснить без введения новых полей или необычных типов вещества. Согласно их вычислениям, отталкивание может происходить просто в результате квантовых поправок теории Эйнштейна на основе теории струн в низкоэнергетическом приближении (так называемая теория Эйнштейна — Гаусса — Бонне с дилатоном). Если червоточина окажется стабильной по отношению к небольшим флуктуациям пространства и времени, она станет перспективной теоретической моделью, вдохновленной фундаментальной теорией струн.
«Некоторые предварительные исследования иностранных коллег указывали на потенциальную возможность такой стабильности. Но мы подтвердили, что согласно теории Эйнштейна с квантовыми поправками червоточина крайне нестабильна. Получается, нестабильная система не может существовать в природе, так как любая реакция с окружающей средой приведет к ее распаду. Математически это выражается в неограниченном росте изначально пренебреженного отклонения системы от статистического баланса. К сожалению, это означает, что у нас все еще нет теоретически согласованной модели червоточины без экзотических предположений», — подытоживает Конопля.