Come stringere la mano a te stesso, che è volato dal futuro? Perché in il tuo leone può improvvisamente materializzarsi? Come entrare un altro universo, visitare una macchina del tempo e ciò che è “bianco buco “? Lo ha detto un ricercatore senior del laboratorio Osservatorio di fisica delle stelle del principale (Pulkovo) Sergey Krasnikov.
– Sergey Vladilenovich, cos’è un wormhole?
– Non esiste una definizione rigorosa. Tali definizioni sono necessarie, quando provi alcuni teoremi e non ci sono quasi teoremi severi, quindi, principalmente limitato a concetti figurativi, immagini. Immagina di aver preso una palla dal nostro tridimensionale spazi in una stanza e la stessa palla è stata tolta in un’altra stanza e i bordi risultanti di questi buchi sono stati incollati insieme.
foto da fonti aperte
Quindi quando entriamo in una stanza entriamo in questo di una ex palla che è diventata una buca, emergeremo in un’altra stanza – da buchi che si sono formati al posto di un’altra palla. Se noi lo spazio non sarebbe tridimensionale, ma bidimensionale – sembrerebbe come un foglio di carta su cui è incollata una penna. Analogo tridimensionale e il suo sviluppo nel tempo si chiama wormhole.
– Come studiano generalmente le talpe?
– Questa è un’attività puramente teorica. Wormholes nessuno mai visto, e, in generale, non vi è alcuna certezza che essi esiste persino. Wormhole e cominciò a studiare, a partire da dalla domanda: ci sono tali meccanismi in natura che ci garantirebbe che tali buchi nella natura non esistano può? Questi meccanismi non sono stati trovati, quindi possiamo supporre che i wormhole sono un vero fenomeno.
– È possibile, in linea di principio, vedere un wormhole?
– Certo. Se in una stanza chiusa non hai improvvisamente nulla un uomo striscia fuori, poi osserva un wormhole. Talpe come l’oggetto di studio è stato inventato e promosso dall’americano il fisico teorico John Wheeler, che non voleva nemmeno spiegare con il loro aiuto tanto quanto le cariche elettriche. Spieghiamo. descrizione campo elettrico libero in termini di fisica teorica – non è un compito molto difficile.
Ma descrivere la carica elettrica dallo stesso punto di vista è molto non facile. Una carica elettrica appare in questo senso cosa misteriosa: qualche sostanza, separata dal campo, di origine sconosciuta, e non è chiaro come gestirlo fisica classica. L’idea di Wheeler era la seguente. Diciamo abbiamo un microscopico wormhole che viene trafitto con linee di forza – da un’estremità queste linee vi entrano e con un altro – vieni fuori.
Un osservatore esterno che non sa che queste due estremit� collegato da linee di forza, tale oggetto percepirà come una semplice sfera nello spazio, esplorerà il campo circostante e sembrerà un campo di carica puntuale. solo sembrerà all’osservatore che questa sia una specie di sostanza misteriosa, che ha una carica, ecc. e tutto perché non sa cosa in realtà, questo è un wormhole.
Certo, questa è un’idea molto elegante, e molti l’hanno provata. sviluppare, ma non particolarmente avanzato, perché gli elettroni sono, dopo tutto, oggetti quantici e wormholes a livello quantico naturalmente nessuno può descriverlo. Ma supponendo che l’ipotesi è vera, quindi i wormhole sono più che tutti i giorni fenomeno, tutto ciò che riguarda l’elettricità sarà legato, in alla fine, è su di loro.
foto da fonti aperte
La materia esotica è un concetto classico di fisica che descrive qualsiasi sostanza (solitamente ipotetica) che violi una o diverse condizioni classiche, o non è costituito da ben noti barioni. Tali sostanze possono avere qualità come densità di energia negativa o respingere anziché attratto dalla gravità. Materia esotica utilizzato in alcune teorie, ad esempio, nella teoria della struttura wormholes. Il rappresentante più famoso di esotici la materia è un vuoto in un’area con pressione negativa, Effetto Casimir prodotto.
– Cosa sono i wormholes?
– Dal punto di vista dei viaggi teorici, ci sono passabili e Talpe impenetrabili. Sono impraticabili quelli che passano che collassa e succede così in fretta per passare da un’estremità all’altra nessun oggetto non ha tempo. Naturalmente, il secondo tipo di wormhole è il più interessante da studiare – raggiungibile a piedi. C’è anche una bella teoria che afferma che noi era considerato buchi neri supermassicci nei centri delle galassie – questa è in realtà la bocca dei wormhole. Questa teoria non è quasi sviluppata. e, naturalmente, non ha trovato, ovviamente, alcuna conferma, lei piuttosto esiste come un’idea. La sua essenza è quella al di fuori di wormhole vedi solo che è al centro della galassia qualche oggetto sfericamente simmetrico, ma che cos’è – un buco talpa o un buco nero – non si può dire, perché sono al di fuori di questa struttura.
In effetti, possono essere distinti solo da un parametro: massa. Se la massa risulta negativa, probabilmente questa è una talpa buco, ma se la massa è positiva, allora qui è necessario ulteriore informazioni, perché un buco nero può anche essere talpa tana. La massa negativa in generale è una delle centrali momenti dell’intera storia con wormholes. Perché in ordine per essere passabile – il wormhole deve essere riempito quella che viene chiamata una sostanza esotica – una sostanza con sarebbe in alcuni punti la densità di energia negativo.
A livello classico, nessuno ha mai visto una tale sostanza, ma sappiamo per certo che in linea di principio può esistere. Effetti quantici che ne derivano il verificarsi di tale sostanza. Questo è un fenomeno abbastanza noto e si chiama effetto Casimir. È stato ufficialmente registrato. e associato all’esistenza di una densità di energia negativa, che è molto stimolante.
Effetto Casimir – l’effetto dell’attrazione reciproca condurre corpi non caricati sotto l’influenza delle fluttuazioni quantistiche in vuoto. Molto spesso stiamo parlando di due paralleli senza carico superfici specchiate poste a distanza ravvicinata ma L’effetto Casimir esiste anche con geometrie più complesse. ragione effetto – vibrazioni energetiche di un vuoto fisico dovute a la costante nascita e scomparsa di particelle virtuali in essa. L’effetto è stato previsto dal fisico olandese Hendrick Casimir in 1948, e successivamente confermato sperimentalmente.
In generale, nella scienza quantistica, la densità di energia negativa è una cosa abbastanza comune associata, ad esempio, Evaporazione Hawking. Se esiste una tale densità, noi possiamo porre la seguente domanda: quanto è grande la massa del buco nero (parametro del campo gravitazionale da esso creato)? C’è una soluzione a questo attività che si applicano ai buchi neri, ovvero agli oggetti con massa positiva, ma esiste una soluzione applicabile per negativo di massa.
foto da fonti aperte
Se c’è abbastanza materia esotica nel wormhole molto, quindi al di fuori della massa di questo oggetto sarà negativo. pertanto uno dei principali tipi di “osservazioni” di wormhole è il monitoraggio oggetti per i quali si può presumere che abbiano massa negativa. E se troviamo un tale oggetto, allora con grazioso con un alto grado di probabilità sarà possibile dire che questa è una talpa foro.
I fori della talpa sono anche divisi in intra-world e inter-world. se distruggeremo il tunnel tra le due bocche del secondo tipo di tana – noi possiamo vedere due universi completamente non collegati tra loro. Un tale wormhole si chiama interworld. Ma se lo facciamo la stessa cosa e vedi che va tutto bene – siamo rimasti nella stessa cosa Dell’universo, poi di fronte a noi c’è un wormhole intramorld. Questi due le specie di wormholes hanno molto in comune, ma c’è anche una differenza importante. Il fatto è che il wormhole mondiale, se esiste, tende a trasformarsi in una macchina del tempo. In realtà, sullo sfondo questa ipotesi e l’ultima ondata di interesse per la talpa tane.
Nel caso del wormhole all’interno del mondo, ci sono due diversi modi di guardare un vicino: direttamente attraverso il tunnel o in modo rotatorio. Se si avvia una bocca wormhole per muoversi rispetto ad un altro quindi secondo il noto il paradosso dei gemelli, la seconda persona, di ritorno da un viaggio, sarà più giovane del resto. E d’altra parte, quando tu guarda attraverso il tunnel: entrambi siete fermi dal punto vista, laboratori, non ti succede nulla, l’orologio sincronizzato. Quindi hai un teorico l’opportunità di tuffarsi in questo tunnel ed arrampicarsi al momento il punto di vista dell’osservatore esterno precede il momento in cui ti sei tuffato. Adeguato al grado adeguato di ritardo darà origine a la possibilità di un viaggio così circolare nello spazio-tempo, quando torni al tuo luogo di partenza originale e scuoti il tuo precedente incarnazione della mano.
Il paradosso dei gemelli è un esperimento mentale attraverso il quale prova a “provare” l’incoerenza di una teoria speciale Relatività. Secondo SRT, in termini di “immobile” osservatori, tutti i processi negli oggetti in movimento rallentano. C d’altra parte, il principio di relatività dichiara l’uguaglianza sistemi di riferimento inerziale. Sulla base di questo, ragionamento che porta a un’apparente contraddizione. Per chiarezza Viene considerata la storia di due fratelli gemelli. Uno di loro (viaggiatore) parte per un volo spaziale e il secondo (homebody) – rimane sulla Terra. Molto spesso, viene formulato un “paradosso” come segue:
In termini di una patata bollente, l’orologio di un viaggiatore in movimento ha rallentatore del tempo, quindi quando ritornano devono essere indietro dall’orologio da divano. Al contrario, per quanto riguarda il viaggiatore La Terra si mosse, quindi l’orologio di casa dovrebbe rimanere indietro. In effetti i fratelli sono uguali, quindi, dopo aver restituito l’orologio dovrebbe mostrare una volta. Tuttavia, secondo le stazioni di servizio, in ritardo sarà l’orologio del viaggiatore. In tale violazione visibile la simmetria dei fratelli, e c’è una contraddizione.
– Qual è la differenza fondamentale tra un wormhole e un buco nero?
– Prima di tutto, devo dire che ci sono due tipi di buchi neri: quelli che si è formato a seguito del crollo delle stelle, e quelli che esisteva originariamente, sorse insieme alla nascita di L’universo. Questi sono due tipi fondamentalmente diversi di buchi neri. Nel suo il tempo era una cosa come un “buco bianco”, ora lo è usato raramente. Il buco bianco è lo stesso nero, ma evolvendosi indietro nel tempo. In un buco nero, solo sostanza vola e non può mai fuggire da lì già. Da un buco bianco al contrario, la sostanza vola solo fuori, ma per entrarci in nessun modo non permesso. In effetti, questa è una cosa molto naturale se noi ricorda che la Teoria generale della relatività è simmetrica nel tempo, e, quindi, se ci sono buchi neri, deve esistere anche il bianco. loro la totalità è un buco talpa.
– Cosa si sa sulla struttura interna dei wormholes?
– Finora, in questo senso, i modelli vengono solo costruiti. Da un lato noi sappiamo che l’apparenza di questa materia esotica è probabilmente rilevata anche a livello sperimentale, e rimangono ancora molte domande. L’unico modello a wormhole che mi sia noto, più o meno coerente con la realtà – questo è un modello di evaporazione iniziale (dall’inizio dell’Universo) del wormhole. Per questo motivo un tale buco rimane percorribile a lungo.
– A cosa stai esattamente lavorando?
– Sono impegnato in un’attività puramente teorica, che può essere sintetizzato come la struttura causale dello spazio-tempo – questa è la teoria classica della relatività, a volte semi-classica (quantum, come sapete, non esiste ancora).
foto da fonti aperte
Nella teoria classica non relativistica si può pensare prove abbastanza forti che viaggiare il tempo non può essere, ma in GR non esistono prove del genere. e Einstein, quando stava solo sviluppando la sua teoria, se ne rese conto. Per lui mi chiedevo se ci fosse una simile opportunit� da escludere. Quindi non ha affrontato questo compito, come lui stesso in seguito e Ho detto. E sebbene Einstein abbia creato una lingua per studiare questo problema, il compito è rimasto accademico. Surge di interesse per lei accadde alla fine degli anni ’40 quando Godel propose modello cosmologico contenente tali curve chiuse.
Ma poiché Gödel ha sempre offerto qualcosa di esotico, a Ciò è stato preso con interesse, ma senza serie conseguenze scientifiche. E poi, da qualche parte alla fine del secolo scorso, grazie soprattutto fantascienza – per esempio, il film “Contatti” con Jodie Foster – interesse per il tema del viaggio nel tempo con i wormhole di nuovo Ha fatto rivivere. L’autore del romanzo, secondo il quale è scritta la sceneggiatura del film, – questo è un astronomo molto famoso, un divulgatore della scienza Karl Sagan.
Ha affrontato la questione molto seriamente e ha chiesto anche al suo amico un relativista molto famoso, Kip Thorne, vede se è possibile tutto ciò che è descritto nel film dal punto di vista della scienza. E ha pubblicato articolo di rivista semi-popolare per insegnanti di fisica americana “Wormhole come strumento per studiare la teoria generale della relatività”, dove considerava la possibilità di viaggiare nel tempo attraverso le talpe tane.
Ma devo dire che allora nella fantascienza era popolare l’idea di viaggiare attraverso i buchi neri. Ma ha capito che un buco nero – l’oggetto è assolutamente impraticabile – attraversali impossibile, quindi, considerato i talpa come un’opportunit� viaggio nel tempo. Anche se era noto prima, ma le persone per qualche ragione, prese le sue conclusioni come un pensiero completamente nuovo, e si precipitò a investigarlo. Inoltre, l’accento era posto sulla presunzione di che le macchine del tempo non possono esistere, ma hanno deciso di scoprirlo perché. E abbastanza rapidamente arrivò la comprensione che non era ovvio non vi è alcuna obiezione all’esistenza di tale macchina. Da allora sono iniziate ricerche più approfondite, che hanno cominciato ad apparire teoria. In generale, da allora lo faccio.
Contact è un film di fantascienza del 1997. Direttore – Robert Zemeckis. La trama principale: Ellie Arroway (Judy Foster) il tutto ha dedicato la sua vita alla scienza, diventa una partecipante al progetto su la ricerca di intelligenza extraterrestre. Tutti i tentativi di cercare segnali extraterrestri sterile, e il futuro del suo progetto è in pericolo. Ally è alla disperata ricerca supporto ma inaspettatamente ottiene aiuto da un eccentrico il miliardario Hadden. Ed ecco il risultato: Ellie riceve il segnale. La decrittazione del segnale mostra che contiene una descrizione dispositivo tecnico. Il suo scopo non è chiaro, ma dentro concepito un posto per una persona.
Dopo aver creato e avviato il dispositivo, Ellie passa a viaggiare attraverso il sistema wormhole ed è probabilmente trasferito a pianeta in un diverso sistema stellare. Svegliarsi lì, in riva al mare, lei incontra un rappresentante di un’altra civiltà, che ha scelto l’immagine di lei padre defunto. Guardandosi intorno, l’eroina si rende conto che questo il terreno è ricreato da una mente aliena nella sua mente nell’immagine disegno, disegnato da lei durante l’infanzia. Un alieno le dice questo il dispositivo consente di organizzare un sistema di percorsi interstellari comunicazioni e la Terra ora diventa un membro della comunità delle civilt� L’universo.
Ellie ritorna sulla Terra. Dal punto di vista di terzi osservatori, non le è successo nulla dopo aver avviato l’installazione, e il nostro corpo non ha lasciato il nostro pianeta. Ellie è paradossale situazione. Essendo una scienziata, dal punto di vista della scienza rigorosa, non lo fa posso confermare le tue parole. Un’altra cosa sta diventando chiara. circostanza: una videocamera collegata a Ellie durante viaggio, non ha registrato nulla, ma la durata del record vuoto Non passarono pochi secondi, ma 18 ore …
– È possibile “fare” una talpa?
– Proprio per questo, c’è un risultato scientifico rigoroso. Lo è a causa del fatto che non ci sono risultati esatti sullo studio dei wormhole. C’è un teorema provato per molto tempo, e ne parla. Esiste una iperbolicità globale. In questo caso non importa cosa significhi, ma il punto è che finora poiché lo spazio è globalmente iperbolico, il wormhole impossibile da creare – può esistere in natura, ma da fare tu stesso non funzionerà.
Se riesci a rompere l’iperbolicità globale, allora forse forse puoi allevare un wormhole. Ma il fatto è che questo rompere in sé è una cosa così esotica, così male studiato e oscuro che un lato si traduca in forma di nascita wormhole – questo è relativamente insignificante rispetto a se stesso il fatto che sei riuscito a rompere il globale iperbolica.
Ecco una cosa molto famosa chiamata “principio” rigorosa censura spaziale “, che dice quello spazio sempre globalmente iperbolico. Ma questo, in linea di principio, non è altro che desiderare. Non ci sono prove di fedeltà a questo principio, c’è solo una sorta di fiducia interiore inerente a molte persone, che lo spazio-tempo dovrebbe essere globalmente iperbolico. se è così, è impossibile creare un wormhole – devi guardare esistente. Nel frattempo, forti dubbi sulla fedeltà del principio la censura spaziale è stata espressa dall’autore stesso – Roger Penrose, ma questa è un’altra storia.
– Cioè, per creare un wormhole, alcuni seri costi energetici?
“È molto difficile dire qualcosa.” Il problema è che quando tu l’iperbolicità globale è violata, è contemporaneamente violata e la prevedibilità è quasi la stessa cosa. Puoi in qualche modo cambia geometricamente lo spazio vicino a te, ad esempio prendi una borsa e metterla in un altro posto. Ma ci sono alcuni limiti a chi puoi fare questo, in particolare, il limite imposto prevedibilità. Ad esempio, a volte puoi dirlo accadrà in 2 secondi, e talvolta no. L’orlo di ciò che tu potresti non essere in grado di prevedere esattamente ciò che sta nel mondo iperbolica. Se hai spazio-tempo a livello globale iperbolico: puoi prevederne l’evoluzione.
Se assumiamo che a un certo punto violi il globale iperbolicità: con la prevedibilità, tutto diventa molto male. Pertanto, una cosa sorprendente sorge, ad esempio, tale direttamente qui e ora può concretizzarsi un wormhole che il leone salterà fuori. Sarà un fenomeno esotico, ma non lo è violerà qualsiasi legge della fisica. E d’altra parte, tu puoi spendere molto impegno, denaro e risorse per renderlo in qualche modo più semplice questo processo. Ma il risultato sarà sempre lo stesso – in entrambi In casi non sai se apparirà o meno un wormhole. il non possiamo fare nulla con la fisica classica – lui vuole, sorgerà, non vorrà – non sorgerà – la scienza quantistica è no suggerimenti in questa materia non ci hanno ancora fornito.
Il principio della “censura spaziale” è stato formulato nel 1969 Roger Penrose nella seguente forma figurativa: “La natura nutre avversione alla nuda singolarità. “Egli afferma che le singolarit� lo spazio-tempo appare in luoghi che, come aree interne di buchi neri, nascoste agli osservatori. Questo il principio non è stato ancora dimostrato e c’è motivo di dubitarne assoluta correttezza (ad es. collasso di una nuvola di polvere con un grande momento angolare porta ad una “nuda singolarità”, ma non è noto se questa soluzione delle equazioni di Einstein sia stabile perturbazioni relativamente piccole dei dati iniziali).
Formulazione penrosa (forte forma di censura cosmica) suggerisce che lo spazio-tempo nel suo insieme è globale iperbolica.
Stephen Hawking in seguito ha proposto una formulazione diversa (debole forma di censura spaziale), dove solo globale iperbolicità della componente “futura” dello spazio-tempo.
Olga Fadeeva
Time Universe Galaxy Time Machine Stephen Hawking Black Hole Einstein
