Гравитационные волны и червоточины
Астрономы считают, что с помощью детекторов гравитационных волн, в том числе самого известного LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory), можно будет обнаруживать червоточины, ведущие в другие вселенные.
Обнаружение гравитационные волны положило начало новой ветви астрономии, благодаря которой мы можем изучать и изучать объекты во Вселенной так, как раньше не могли. Благодаря гравитационным волнам мы можем поближе познакомиться с взаимодействиями небесных тел миллиарды лет назад. Обнаружение червоточины, как надеются некоторые исследователи, станет возможным благодаря наблюдению столкновения черных дыр.
Нет исчезновения
Представление о том, что черные дыры имеют взаимосвязанные червоточины в своей сингулярности, существует уже много лет. Однако пока это было чистой воды спекуляцией. Новые средства наблюдения позволили бы эти туннели не столько «увидеть», сколько показать какие-то конкретные следы их существования. Сближение черных дыр, как, например, столкновение квазаров, порождает особый тип гравитационных волн, и ученые надеются обнаружить в нем эхо туннелей. Столкновение двух вращающихся червоточин вызовет аналогичную деформацию пространства-времени, но оставит в сигнале более постоянное «эхо».
Как известно, обсерватории-координаторы LIGO и Virgo обнаружили слияние двух черных дыр. Ученые сразу же начали задаваться вопросом, что произойдет, если рябь в пространстве-времени будет производиться не черными дырами, а другими экзотическими объектами.
Проблема с черными дырами в том, что у них есть «край», называемый горизонт событийот которого ничто не может убежать. Однако это противоречит квантовой механике, которая однозначно запрещает «исчезновение» информации. Один из теоретических способов разрешения этого противоречия состоит в том, чтобы рассмотреть возможность того, что предполагаемые черные дыры, которые мы «наблюдаем» в космосе, являются не тем, чем кажутся, а своего рода экзотические компактные объекты (ECO), такие как червоточины, которые не имеют горизонта событий.
Детектор гравитационных волн Virgo
«Последняя часть гравитационного сигнала, зафиксированная обоими детекторами, т.е. , соответствует финальной стадии столкновения двух черных дыр и характеризуется полным исчезновением через короткое время из-за наличия горизонта событий», — объясняют испанские исследователи Пабло Буэно и Пабло А. Кано из Университета КУ в г. статья, опубликованная в журнале Physical Review D Leuven в Бельгии. «Если бы этого горизонта не было, колебания не исчезли бы полностью. Вместо этого со временем возникнет ряд «эхо», подобных акустическим явлениям, например, в колодце. Значит, нам нужно определить наличие или отсутствие эха, чтобы различать два типа объектов».
Это различие также было бы открытием червоточин или, по крайней мере, ключом к их существованию. Теоретически такая возможность исследовалась несколькими исследовательскими группами, и уже проведен предварительный экспериментальный анализ с использованием исходных данных LIGO. Однако вердикт неоднозначен.
Команда Университета KU Leuven, в которой также проф. Томас Хертог представил модель, описывающую, как обнаруживать гравитационные волны, вызванные столкновением двух вращающихся червоточин. Короче говоря, он заключается в обнаружении упомянутых эхо-сигналов в сигнале. Исследователи отмечают, что, возможно, эти эхо-сигналы уже присутствовали в сигналах, которые были успешно зарегистрированы, но до сих пор не замечены — из-за отсутствия моделей или теоретических ссылок, с которыми можно было бы их сравнить.
«Это был бы своего рода очень длинный коридор, ведущий в другую вселенную», — объясняет Буэно. —
Одно из видений червоточины
Если они должны существовать, они должны быть полезны
Объяснения Буэно полностью соответствуют тому, что когда-то называлось червоточиной. мост Эйнштейна-Розенакак гипотетический перекресток, соединяющий вселенные. Стоит помнить, что общая теория относительности Альберт Эйнштейн допускает существование туннелей в некоторых моделях пространства-времени.
Червоточины, если бы они существовали, теоретически позволили бы путешествовать в отдаленные регионы Вселенной или в другую вселенную за относительно короткое время, быстрее, чем свет достиг бы там, но не обязательно превышая скорость света. Поскольку туннели соединяют области пространства-времени друг с другом, они позволили бы путешествовать не только в дальние области, но и путешествие во времени.
Однако известные науке расчеты показывают, что даже если бы червоточины существовали, они были бы слишком нестабильны для того, чтобы что-либо (включая энергию) могло передаваться через них. Однако здесь систематически появляются новые гипотезы, отрицающие старые.
В 30-х годах Альберт Эйнштейн и Натан Розен вместе обнаружили, что сочетание модели черной дыры с так называемым белая дыра он создает своего рода туннель в пространстве-времени. Поскольку это был единственный известный туннель, все туннели долгое время назывались его именем. Значительный вклад в исследования в этой области в 60-е годы внесли американские физики Джон Уиллер и Роберт Фуллер. Среди прочего они доказали, что мосты Эйнштейна-Розена неустойчивы и рухнут сами по себе, прежде чем кто-либо сможет пересечь их. Английское название туннелей — (wormhole) — было введено в 1957 году Джоном Уилером как аналогия с червяком на поверхности яблока, который прогрызает мякоть, чтобы добраться до другой стороны. Более практичный термин — (аббревиатура пространства-времени) — предложил Сергей Красников для тоннелей для переноса вещества и энергии.
Хотя концепция червоточин все еще носит умозрительный характер, безусловно, стоит изучить их классификацию в литературе по этому вопросу.
Итак, из-за связи он выделяется внутренние червоточины () — соединяющие места или времена и места одной и той же вселенной, и за пределами () — соединение мест и времен разных вселенных друг с другом. Предполагается, что такие туннели позволят попасть в параллельные вселенные.
В соответствии с расчетной моделью говорят о: Туннели Лоренца — анализируется в основном с точки зрения теории относительности и классической гравитации, и евклидесович— в основном анализируется с точки зрения физики элементарных частиц.
По свойствам различают: проницаемые туннели () — позволяя им отправлять материю или, по крайней мере, энергию (известные сегодня модели, как правило, представляют собой тип туннелей Лоренца), и непроницаемый () — через которые невозможно отправить материю, энергию или информацию (например, мост Эйнштейна-Розена).
Поскольку в литературе червоточины часто рассматриваются как способ преодоления физических ограничений космических путешествий, открытие их существования пока не приносит удовлетворения. Также было бы хорошо сразу узнать, доступны ли они и подходят ли они для чего-либо с человеческой точки зрения.
