Cestovať priestorom a časom je možné nielen vo sci-fi filmoch a sci-fi knihách, o niečo viac a môže sa stať realitou. Mnoho známych a uznávaných odborníkov pracuje na štúdiu takého fenoménu, ako je červia diera a časopriestorový tunel.
Červia diera, v definícii fyzika Erica Davisa, je druh kozmického tunela, nazývaného tiež krk, spájajúci dve vzdialené oblasti vo vesmíre alebo dva rôzne vesmíry, ak existujú iné vesmíry, alebo dve rôzne časové obdobia alebo rôzne priestorové dimenzie. . Napriek tomu, že existencia nie je dokázaná, vedci vážne zvažujú najrôznejšie spôsoby využitia priechodných červích dier, ak existujú, na prekonávanie vzdialenosti rýchlosťou svetla a dokonca aj cestovanie v čase.
Pred použitím červích dier ich musia vedci nájsť. Dnes sa, žiaľ, nenašli žiadne dôkazy o existencii červích dier. Ak ale existujú, ich lokalizácia nemusí byť taká náročná, ako sa na prvý pohľad zdá.
Čo sú to červie diery?
K dnešnému dňu existuje niekoľko teórií pôvodu červích dier. Matematik Ludwig Flamm, ktorý aplikoval rovnice relativity Alberta Einsteina, prvýkrát vytvoril termín „červí diera“, ktorý opísal proces, pri ktorom gravitácia môže ohýbať časový priestor súvisiaci so štruktúrou fyzickej reality, v dôsledku čoho vzniká časopriestorový tunel. tvorené.
Ali Evgün z University of Eastern Mediterranean na Cypre naznačuje, že červie diery sa vyskytujú na miestach, kde je hustá temná hmota. Podľa tejto teórie by červie diery mohli existovať vo vonkajších oblastiach Mliečnej dráhy, kde je temná hmota, a v iných galaxiách. Matematicky dokázal dokázať, že existuje všetko potrebné podmienky na potvrdenie tejto teórie.
„V budúcnosti bude možné nepriamo pozorovať takéto experimenty, ako to ukazuje film Interstellar,“ povedal Ali Evgun.
Thorne a množstvo vedcov dospeli k záveru, že aj keby sa v dôsledku nevyhnutných faktorov vytvorila nejaká červia diera, s najväčšou pravdepodobnosťou by sa zrútila skôr, ako ňou prejde nejaký predmet alebo osoba. Trvalo by dlho, kým by sa červia diera udržala dostatočne dlho otvorená. veľký počet takzvaná „exotická záležitosť“. Jednou z foriem prírodnej „exotickej hmoty“ je temná energia, Davis jej pôsobenie vysvetľuje takto: „tlak, ktorého hodnota je nižšia ako atmosférický tlak, vytvára gravitačne-odpudzujúcu silu, ktorá naopak tlačí vnútorný priestor náš vesmír smerom von, čo spôsobuje inflačnú expanziu vesmíru."
Taký exotický materiál, akým je tmavá hmota, je vo vesmíre päťkrát bežnejší ako bežné látky. Vedci doteraz neboli schopní odhaliť zhluky tmavej hmoty alebo temnej energie, takže mnohé z ich vlastností sú neznáme. Štúdium ich vlastností prebieha štúdiom priestoru okolo nich.
Cez červiu dieru časom - realita?
Myšlienka cestovania v čase je veľmi populárna nielen medzi výskumníkmi. Alicina cesta cez zrkadlo v rovnomennom románe Lewisa Carrolla je založená na teórii červích dier. Čo je to časopriestorový tunel? Oblasť priestoru na vzdialenom konci tunela by mala vyčnievať z oblasti okolo vchodu kvôli deformáciám, podobne ako odrazy v zakrivených zrkadlách. Ďalším znakom by mohol byť sústredený pohyb svetla smerovaný cez tunel červej diery prúdmi vzduchu. Davis nazýva jav na prednom konci červej diery „dúhový žieravý efekt“. Takéto efekty môžu byť viditeľné z diaľky. "Astronómovia plánujú použiť teleskopy na lov týchto dúhových javov, hľadajúc prirodzenú, alebo dokonca neprirodzene vytvorenú priechodnú červiu dieru," povedal Davis. - "Nikdy som nepočul, že by sa projekt ešte rozbehol."
V rámci svojho výskumu červích dier Thorne navrhol teóriu, že červiu dieru možno použiť ako stroj času. Myšlienkové experimenty súvisiace s cestovaním v čase často narážajú na paradoxy. Snáď najznámejší z nich je paradox starého otca: Ak sa prieskumník vráti v čase a zabije svojho starého otca, tento človek sa nebude môcť narodiť, a preto by sa nikdy nevrátil v čase. Dá sa predpokladať, že v cestovaní v čase niet cesty späť, podľa Davisa otvorila Thornova práca vedcom nové cesty k štúdiu.
Ghost Link: Wormholes and the Quantum Realm
"Celý domácky priemysel teoretickej fyziky vyrástol z teórií, ktoré viedli k vývoju iných časopriestorových metód produkujúcich opísané príčiny paradoxov spojených so strojom času," povedal Davis. Napriek všetkému možnosť využiť červiu dieru na cestovanie v čase láka ako fanúšikov sci-fi, tak aj tých, ktorí chcú zmeniť svoju minulosť. Davis verí, na základe moderné teórieže na vytvorenie stroja času z červej diery bude potrebné zrýchliť toky na jednom alebo oboch koncoch tunela na rýchlosti blížiace sa rýchlosti svetla.
„Na základe toho by bolo mimoriadne ťažké postaviť stroj času založený na červej diere," povedal Davis. „V tejto súvislosti by bolo oveľa jednoduchšie použiť červie diery na medzihviezdne cestovanie vo vesmíre."
Iní fyzici navrhli, že cestovanie v čase červej diery by mohlo spustiť masívne nahromadenie energie, ktorá by zničila tunel skôr, ako by sa dal použiť ako stroj času, čo je proces známy ako kvantová spätná reakcia. Stále je však zábavné snívať o potenciáli červích dier: „Premýšľajte o všetkých možnostiach, ktoré by ľudia dostali, keby našli spôsob, čo by mohli robiť, keby mohli cestovať v čase?“ povedal Davis. "Ich dobrodružstvá by boli prinajmenšom veľmi zaujímavé."
VIAC úžasné články
Na snímke z International vesmírna stanica zreteľné oranžové pásy žiary vzduchu v zemskej atmosfére. Nový experiment s atmosférickými vlnami NASA bude tento jav pozorovať z výšky orbitálnej stanice až po...
Ruská vesmírna agentúra Roskosmos podpísala dohodu s americkou vesmírnou cestovnou kanceláriou Space Adventures, že v roku 2021 priletí na ISS dvaja pasažieri. Na rozdiel od predchádzajúcich štartov, títo dvaja turisti pôjdu...
Výskumníci sa domnievajú, že drobné zhluky zemského vzduchu idú do hlbokého vesmíru ďaleko za obežnú dráhu Mesiaca. Ukazuje sa, že geokoróna Zeme (malý oblak atómov vodíka) je natiahnutá 630 000 km do vesmíru. Aby ste pochopili, L...
Výskumníci vplyvu slnečný vietor na mesačnom povrchu sa verí, že tento kontakt je schopný vytvárať kľúčovú zložku vody.Ľudstvo sa bez vody nezaobíde, preto vzniká vážny problém s dlhodobým ...
Po roku vo vesmíre sa imunitný systém astronauta Scotta Kellyho dostal na plné obrátky. Vedci tiež poznamenávajú, že niektoré z jeho génov zmenili aktivitu. Štúdie boli citované pri porovnávaní výkonu s jeho dvojčaťom...
Ľudstvo skúma svet okolo seba bezprecedentnou rýchlosťou, technológia nestojí na mieste a vedci s mocou a hlavne brázdia svet okolo s bystrými mysľami. Za najtajomnejšiu a málo prebádanú oblasť možno nepochybne považovať vesmír. Toto je svet plný záhad, ktoré nemožno pochopiť bez uchyľovania sa k teóriám a fantázii. Svet tajomstiev, ktoré ďaleko presahujú naše chápanie.
Vesmír je tajomný. Svoje tajomstvá si starostlivo stráži, skrýva pod závojom poznania nedostupným ľudskej mysli. Ľudstvo je stále príliš bezmocné na to, aby dobylo Kozmos, ako je už dobytý svet biológie alebo chémie. Všetko, čo má človek stále k dispozícii, sú teórie, ktorých je nespočetne veľa.
Jeden z najväčšie záhady Vesmír - Červí diery.
Červí diery vo vesmíre
Červí diera ("Most", "Červí diera") je teda znakom interakcie dvoch základných zložiek vesmíru - priestoru a času, a najmä - ich zakrivenia.
[Prvýkrát pojem „červí diera“ vo fyzike predstavil John Wheeler, autor teórie „náboja bez náboja“]
Zvláštne zakrivenie týchto dvoch komponentov vám umožňuje prekonať obrovské vzdialenosti bez toho, aby ste museli stráviť obrovské množstvo času. Aby sme lepšie pochopili princíp fungovania takéhoto javu, oplatí sa pripomenúť Alicu z Cez zrkadlo. Dievčenské zrkadlo zohralo úlohu takzvanej Červej diery: Alica sa mohla iba dotykom zrkadla okamžite ocitnúť na inom mieste (a ak vezmeme do úvahy rozsah priestoru, v inom vesmíre).
Myšlienka existencie Wormholes nie je len rozmarným vynálezom sci-fi. V roku 1935 sa Albert Einstein stal spoluautorom diel dokazujúcich možné takzvané „mosty“. Hoci to teória relativity umožňuje, astronómom sa zatiaľ nepodarilo odhaliť ani jednu Červí dieru (iný názov pre Červí dieru).
Hlavným problémom detekcie je, že červia diera zo svojej podstaty nasáva do seba úplne všetko, vrátane žiarenia. A nič nepustí von. Jediná vec, ktorá môže povedať o polohe "mostu", je plyn, ktorý, keď vstúpi do Červej diery, na rozdiel od toho, keď vstúpi do Čiernej diery, naďalej vyžaruje röntgenové lúče. Podobné správanie plynu bolo nedávno objavené pri istom objekte Sagittarius A, čo vedie vedcov k úvahám o existencii Červej diery v jeho blízkosti.
Je teda možné cestovať cez červie diery? V skutočnosti je viac fantázie ako reality. Aj keď je teoreticky možné, že Červí diera bude čoskoro objavená, moderná vedačelí mnohým problémom, ktoré si stále nemôže dovoliť.
Prvým kameňom na ceste k rozvoju Červej diery bude jej veľkosť. Podľa teoretikov prvé nory boli menej ako meter. A len, spoliehajúc sa na teóriu rozpínajúceho sa vesmíru, možno predpokladať, že červie diery pribúdali spolu s vesmírom. To znamená, že stále rastú.
Druhým problémom na ceste vedy bude nestabilita červích dier. Schopnosť „mostu“ zrútiť sa, teda „zabuchnúť“ ruší možnosť jeho použitia či dokonca štúdia. V skutočnosti môže byť životnosť červej diery desatiny sekundy.
Čo sa teda stane, ak odhodíme všetky „kamene“ a predstavíme si, že človek napriek tomu urobil prechod cez Červí dieru. Napriek fikcii, ktorá hovorí o možnom návrate do minulosti, je to stále nemožné. Čas je nezvratný. Pohybuje sa iba jedným smerom a nemôže sa vrátiť. To znamená, že „vidieť seba mladého“ (ako to urobil napríklad hrdina filmu „Interstellar“) nebude fungovať. Tento scenár chráni teória kauzality, neotrasiteľná a zásadná. Prenesenie „seba“ do minulosti znamená pre hrdinu cesty možnosť zmeniť ju (minulosť). Napríklad zabiť sa a zabrániť tak cestovaniu do minulosti. To znamená, že nie je možné byť v budúcnosti, odkiaľ hrdina pochádza.
Krtkova diera. Čo je to "Červí diera"?
Hypotetická „Červí diera“, ktorá sa tiež nazýva „krtná diera“ alebo „červí diera“ (doslovný preklad Červej diery) je druh časopriestorového tunela, ktorý umožňuje objektu pohybovať sa z bodu a do bodu b vo vesmíre, nie v a priamka, ale okolo priestoru. V prípade, že je to jednoduchšie, vezmite akýkoľvek papier, zložte ho na polovicu a prepichnite, výsledná diera bude rovnaká červia diera
. Existuje teda teória, že priestor vo vesmíre môže byť podmienene tým istým listom papiera, pozor, iba upraveným pre tretiu dimenziu. Rôzni vedci vyvodzujú hypotézy, že vďaka červím dieram je možné cestovať v priestore - čase. Ale zároveň nikto presne nevie, aké nebezpečenstvo môžu červie diery predstavovať a čo sa v skutočnosti môže nachádzať na ich druhej strane.
Teória červích dier.
V roku 1935 fyzici Albert Einstein a Nathan Rosen pomocou všeobecnej teórie relativity navrhli, že vo vesmíre existujú špeciálne „mosty“ cez časopriestor. Tieto cesty, ktoré sa nazývajú Einstein-Rosenove mosty (alebo červie diery), dve úplne spájajú rôzne body v časopriestore teoretickým vytvorením zakrivenia v priestore, ktoré skracuje cestu z jedného bodu do druhého.
Opäť, hypoteticky, akákoľvek červia diera pozostáva z dvoch vchodov a hrdla (teda rovnakého tunela. V tomto prípade s najväčšou pravdepodobnosťou majú vchody pri červej diere guľovitý tvar a hrdlo môže predstavovať tak priamy segment priestoru, ako aj špirálovitá.
Cestovanie cez červiu dieru.
Prvým problémom, ktorý bude stáť v ceste možnosti takéhoto cestovania, je veľkosť červích dier. Verí sa, že úplne prvý červích dier boli veľmi malá veľkosť, asi 10-33 centimetrov, no v dôsledku rozpínania vesmíru sa stalo možné, že sa spolu s tým rozťahovali a zväčšovali aj samotné červie diery. Ďalším problémom červích dier je ich stabilita. Alebo skôr nestabilita.
Ako vysvetľuje Einstein-Rosenova teória, červie diery budú na cestovanie časopriestorom nepoužiteľné, pretože sa veľmi rýchlo zrútia (uzatvoria). No novší výskum týchto otázok naznačuje prítomnosť „exotickej hmoty“, ktorá umožňuje, aby si diery zachovali svoju štruktúru. dlhšie časové obdobie.
A predsa teoretická veda verí, že ak červie diery obsahujú dostatok tejto exotickej energie, ktorá sa buď objavila prirodzene, alebo sa objaví umelo, potom bude možné prenášať informácie alebo dokonca predmety cez časopriestor.
Rovnaké hypotézy naznačujú, že červie diery môžu spájať nielen dva body v rámci jedného vesmíru, ale môžu byť aj vstupom do iných. Niektorí vedci sa domnievajú, že ak sa jeden vchod do červej diery posunie určitým spôsobom, potom bude možné cestovať v čase. Ale napríklad slávny britský kozmológ Stephen Hawking verí, že takéto využitie červích dier je nemožné.
Napriek tomu niektoré vedecké mysle trvajú na tom, že ak je stabilizácia červích dier exotickou hmotou skutočne možná, ľudia budú môcť bezpečne cestovať cez takéto červie diery. A vzhľadom na "Obyčajnú" záležitosť, ak je to žiaduce a potrebné, môžu byť takéto portály destabilizované späť.
Podľa teórie relativity nič nemôže cestovať rýchlejšie ako svetlo. To znamená, že z tohto gravitačného poľa sa nič nedostane tým, že sa doň dostane. Oblasť vesmíru, z ktorej niet cesty von, sa nazýva čierna diera. Jeho hranica je určená dráhou svetelných lúčov, ktoré ako prvé prišli o možnosť preraziť. Nazýva sa horizont udalostí čiernej diery. Príklad: pri pohľade z okna nevidíme, čo je za horizontom, a podmienený pozorovateľ nemôže pochopiť, čo sa deje vo vnútri hraníc neviditeľnej mŕtvej hviezdy.
Fyzici našli známky existencie iného vesmíru
Viac
Existuje päť typov čiernych dier, ale nás zaujíma čierna diera s hviezdnou hmotnosťou. Takéto objekty vznikajú v záverečnej fáze života nebeského telesa. Vo všeobecnosti môže smrť hviezdy viesť k nasledujúcim veciam:
1. Zmení sa na veľmi hustú vyhasnutú hviezdu, pozostávajúcu zo série chemické prvky, je biely trpaslík;
2. Na neutrónovú hviezdu - má približnú hmotnosť Slnka a polomer asi 10-20 kilometrov, vo vnútri sa skladá z neutrónov a iných častíc a vonku je uzavretá v tenkom, ale pevnom obale;
3. Do čiernej diery, ktorej gravitačná príťažlivosť je taká silná, že dokáže nasávať predmety letiace rýchlosťou svetla.
Pri výskyte supernovy, teda „znovuzrodenia“ hviezdy, vzniká čierna diera, ktorú je možné odhaliť len vďaka vyžarovanému žiareniu. Je to ona, ktorá je schopná vytvoriť červiu dieru.
Ak si čiernu dieru predstavíme ako lievik, potom objekt, ktorý do nej spadne, stratí horizont udalostí a spadne dovnútra. Kde je teda červia diera? Nachádza sa presne v tom istom lieviku, pripojenom k tunelu čiernej diery, kde východy smerujú von. Vedci sa domnievajú, že druhý koniec červej diery je spojený s bielou dierou (antipódom čiernej, do ktorého nemôže nič spadnúť).
Krtkova diera. Čierne diery Schwarzschild a Reisner-Nordström
Schwarzschildova čierna diera môže byť považovaná za nepreniknuteľnú červiu dieru. Čo sa týka čiernej diery Reisner-Nordström, je to o niečo komplikovanejšie, ale tiež nepriechodné. Napriek tomu nie je také ťažké vymyslieť a opísať štvorrozmerné červie diery vo vesmíre, ktorými by sa dalo prejsť. Je to len otázka výberu požadovaný pohľad metriky. Metrický tenzor alebo metrika je súbor hodnôt, ktoré možno použiť na výpočet štvorrozmerných intervalov, ktoré existujú medzi bodmi udalostí. Tento súbor veličín plne charakterizuje tak gravitačné pole, ako aj geometriu časopriestoru. Geometricky priechodné červie diery vo vesmíre sú ešte jednoduchšie ako čierne diery. Nemajú horizonty, ktoré by postupom času viedli ku kataklizmám. V rôznych bodoch môže čas ísť iným tempom, no nemal by sa donekonečna zastavovať ani zrýchľovať.
Pulsars: The Beacon Factor
Pulzar je v podstate rýchlo rotujúca neutrónová hviezda. Neutrónová hviezda je vysoko kompaktné jadro mŕtvej hviezdy, ktoré zostalo po výbuchu supernovy. Táto neutrónová hviezda má silné magnetické pole. Toto magnetické pole je asi biliónkrát silnejšie. magnetické pole Zem. Magnetické pole spôsobuje, že neutrónová hviezda vyžaruje silné rádiové vlny a rádioaktívne častice zo svojich severných a južných pólov. Tieto častice môžu zahŕňať rôzne žiarenia, vrátane viditeľného svetla.
Pulzary, ktoré vyžarujú silné gama lúče, sú známe ako gama pulzary. Ak je neutrónová hviezda umiestnená svojim pólom smerom k Zemi, potom môžeme vidieť rádiové vlny zakaždým, keď jeden z pólov spadne do nášho predzvesti. Tento efekt je veľmi podobný efektu majáku. Stacionárnemu pozorovateľovi sa zdá, že svetlo rotujúceho majáka neustále bliká, potom mizne a potom sa znova objavuje. Rovnakým spôsobom sa zdá, že pulzar bliká, keď otáča svoje póly vzhľadom na Zem. Rôzne pulzary vysielajú impulzy rôznymi rýchlosťami v závislosti od ich veľkosti a hmotnosti. neutrónová hviezda. Niekedy môže mať pulzar spoločníka. V niektorých prípadoch dokáže prilákať svojho spoločníka, vďaka čomu sa otáča ešte rýchlejšie. Najrýchlejšie pulzary dokážu vyslať viac ako sto impulzov za sekundu.
Hypotetická „červí diera“, ktorá sa tiež nazýva „červí diera“ alebo „červí diera“ (doslovný preklad červej diery) je druh časopriestorového tunela, ktorý umožňuje objektu pohybovať sa z bodu A do bodu B vo vesmíre, ktorý nie je vo vesmíre. priamka, ale okolo priestoru. Ak je to jednoduchšie, vezmite si akýkoľvek papier, zložte ho na polovicu a prepichnite, výsledná diera bude rovnaká červia diera. Existuje teda teória, že priestor vo vesmíre môže byť podmienene tým istým listom papiera, len upraveným pre tretiu dimenziu. Rôzni vedci vyvodzujú hypotézy, že vďaka červím dieram je možné cestovať v časopriestore. Ale zároveň nikto presne nevie, aké nebezpečenstvo môžu červie diery predstavovať a čo sa v skutočnosti môže nachádzať na ich druhej strane.
Teória červích dier
V roku 1935 fyzici Albert Einstein a Nathan Rosen pomocou všeobecnej teórie relativity navrhli, že vo vesmíre existujú špeciálne „mosty“ cez časopriestor. Tieto cesty, nazývané Einstein-Rosenove mosty (alebo červie diery), spájajú dva úplne odlišné body v časopriestore tým, že teoreticky vytvárajú deformáciu v priestore, ktorá skracuje cestu z jedného bodu do druhého.
Opäť, hypoteticky, akákoľvek červia diera pozostáva z dvoch vchodov a krku (teda rovnakého tunela). V tomto prípade sú vstupy do červej diery s najväčšou pravdepodobnosťou guľovitého tvaru a krk môže predstavovať rovný segment priestoru aj špirálový.
Všeobecná relativita matematicky dokazuje možnosť existencie červích dier, no zatiaľ žiadnu z nich človek neobjavil. Ťažkosti pri jeho detekcii spočívajú v tom, že údajná obrovská masa červích dier a gravitačné efekty jednoducho absorbujú svetlo a bránia jeho odrazu.
Niekoľko hypotéz založených na všeobecná teória relativity, naznačujú existenciu červích dier, kde úlohu vstupu a výstupu zohrávajú čierne diery. Ale stojí za zváženie, že vzhľad samotných čiernych dier, vytvorených výbuchom umierajúcich hviezd, v žiadnom prípade nevytvára červiu dieru.
Cesta cez červiu dieru
V sci-fi nie je nezvyčajné, že protagonisti cestujú cez červie diery. V skutočnosti však takáto cesta nie je ani zďaleka taká jednoduchá, ako sa ukazuje vo filmoch a rozpráva vo fantasy literatúre.
Prvým problémom, ktorý bude stáť v ceste možnosti takéhoto cestovania, je veľkosť červích dier. Predpokladá sa, že úplne prvé červie diery boli veľmi malé, rádovo 10-33 centimetrov, ale v dôsledku expanzie vesmíru bolo možné, že sa samotné červie diery rozširovali a zväčšovali spolu s ním. Ďalším problémom červích dier je ich stabilita. Alebo skôr nestabilita.
Červí diery vysvetlené Einsteinovou-Rosenovou teóriou budú pre cestovanie v časopriestore zbytočné, pretože sa veľmi rýchlo zrútia (uzatvoria). No novšie štúdie o týchto problémoch naznačujú prítomnosť „exotickej hmoty“, ktorá umožňuje norám zachovať si svoju štruktúru dlhší čas.
Nezamieňajte si s čiernou hmotou a antihmotou, táto exotická hmota sa skladá z energie negatívnej hustoty a kolosálneho podtlaku. Zmienka o takejto hmote je prítomná len v niektorých teóriách vákua v rámci kvantovej teórie poľa.
Napriek tomu teoretická veda verí, že ak červie diery obsahujú dostatok tejto exotickej energie, či už prirodzene sa vyskytujúcej alebo umelo generovanej, potom bude možné prenášať informácie alebo dokonca predmety cez časopriestor.
Rovnaké hypotézy naznačujú, že červie diery môžu spájať nielen dva body v rámci jedného vesmíru, ale môžu byť aj vstupom do iných. Niektorí vedci sa domnievajú, že ak sa jeden vchod do červej diery posunie určitým spôsobom, potom bude možné cestovať v čase. Ale napríklad slávny britský kozmológ Stephen Hawking verí, že takéto použitie červích dier je nemožné.
Napriek tomu niektoré vedecké mysle trvajú na tom, že ak je stabilizácia červích dier exotickou hmotou skutočne možná, ľudia budú môcť bezpečne cestovať cez takéto červie diery. A vzhľadom na "obyčajnú" záležitosť, ak je to žiaduce a potrebné, môžu byť takéto portály destabilizované späť.
Žiaľ, dnešné technológie ľudstva nestačia na to, aby sa červie diery umelo zväčšovali a stabilizovali v prípade, že sa predsa len objavia. Vedci však pokračujú v skúmaní konceptov a metód rýchleho cestovania vesmírom a možno raz veda príde na to správne riešenie.
Video Červí diera: dvere cez zrkadlo
Fanúšikovia sci-fi dúfajú, že ľudstvo bude môcť jedného dňa cestovať do vzdialených končín vesmíru cez červiu dieru.
Červí diera je teoretický tunel cez časopriestor, ktorý potenciálne umožní rýchlejšie cestovanie medzi vzdialenými bodmi vo vesmíre – napríklad z jednej galaxie do druhej, ako sa ukázalo vo filme Christophera Nolana „Interstellar“, ktorý bol uvedený v kinách po celom svete. začiatkom tohto mesiaca.
Zatiaľ čo podľa Einsteinovej teórie všeobecnej relativity sú červie diery možné, takéto exotické cesty pravdepodobne zostanú v oblasti sci-fi, povedal renomovaný astrofyzik Kip Thorne z Kalifornského technologického inštitútu v Pasadene, ktorý pôsobil ako poradca a výkonný producent na Interstellar. ..
„Ide o to, že o nich jednoducho nič nevieme,“ povedal Thorne, ktorý je jedným z popredných svetových odborníkov na teóriu relativity, čiernych dier a červích dier. "Existujú však veľmi silné indície, že človek podľa fyzikálnych zákonov cez ne nebude môcť cestovať."
"Hlavný dôvod súvisí s nestabilitou červích dier," dodal. "Steny červích dier sa rúcajú tak rýchlo, že sa cez ne nič nedostane."
Udržiavanie otvorených červích dier si bude vyžadovať použitie niečoho antigravitačného, konkrétne negatívnej energie. Záporná energia bola vytvorená v laboratóriu pomocou kvantových efektov: jedna oblasť priestoru prijíma energiu inej oblasti, v ktorej sa tvorí nedostatok.
"Takže je to teoreticky možné," povedal. „Ale nikdy nemáme dosť negatívna energia, ktorý bude schopný udržať steny červej diery otvorené.“
Taktiež červie diery (ak vôbec existujú) sa takmer určite nemôžu vytvárať prirodzene. To znamená, že musia byť vytvorené s pomocou vyspelej civilizácie.
To je presne to, čo sa stalo v "Interstellar": Tajomné stvorenia postavili červiu dieru blízko Saturnu, čo umožnilo malej skupine priekopníkov vedených bývalým farmárom Cooperom (hrá ho Matthew McConaughey) hľadať nový domov pre ľudstvo. ktoré na Zemi ohrozuje globálna neúroda.
Tí, ktorí majú záujem dozvedieť sa viac o vede v Interstellar, ktorá sa zaoberá spomaľovaním gravitácie a zobrazuje niekoľko cudzích planét obiehajúcich okolo jednej tesne vedľa seba, by si mali prečítať Thornovu novú knihu, ktorá nesie jednoznačný názov The Science of Interstellar.
Kde je červia diera. Červí diery vo všeobecnej teórii relativity
(GR) umožňuje existenciu takýchto tunelov, aj keď pre existenciu priechodnej červej diery je potrebné, aby bola vyplnená negatívnou, ktorá vytvára silné gravitačné odpudzovanie a zabraňuje zrúteniu diery. Riešenia typu červej diery vznikajú v rôzne možnosti, aj keď až úplné štúdium otázka je ešte veľmi ďaleko.
Oblasť v blízkosti najužšej časti krtinca sa nazýva „hrdlo“. Červí diery sa delia na „vnútrovesmírne“ a „medzivesmírne“, podľa toho, či je možné prepojiť jej vstupy krivkou, ktorá nepretína krk.
Sú tu aj priechodné (prejazdné) a nepriechodné krtince. Tie zahŕňajú tie tunely, ktoré sú príliš rýchle na to, aby sa pozorovateľ alebo signál (s rýchlosťou nepresahujúcou rýchlosť svetla) dostal z jedného vchodu do druhého. Klasický príklad nepriechodný krtinec - v, a priechodný -.
Prechodná vnútrosvetová červia diera poskytuje hypotetickú možnosť, ak sa napríklad jeden z jej vchodov pohybuje relatívne voči druhému, alebo ak je v silnom, kde sa plynutie času spomaľuje. Červí diery môžu tiež hypoteticky vytvárať príležitosť na medzihviezdne cestovanie, a preto sa v nich často nachádzajú červie diery.
Vesmírne červie diery. Cez „krtince“ – ku hviezdam?
Bohužiaľ, o praktické využitie„červími dierami“ na dosiahnutie vzdialených vesmírnych objektov sa zatiaľ nehovorí. Ich vlastnosti, odrody, miesta možného umiestnenia sú zatiaľ známe iba teoreticky - aj keď, vidíte, je to už dosť veľa. Koniec koncov, máme veľa príkladov, ako teoretické konštrukcie, ktoré sa zdali čisto špekulatívne, viedli k vzniku nových technológií, ktoré radikálne zmenili život ľudstva. Jadrová energia, počítače, mobilné pripojenie, genetické inžinierstvo ... ale nikdy nevieš čo ešte?
Medzitým je známe nasledovné o „červích dierach“ alebo „červích dierach“. V roku 1935 Albert Einstein a americko-izraelský fyzik Nathan Rosen navrhli existenciu akýchsi tunelov spájajúcich rôzne vzdialené oblasti vesmíru. Vtedy sa ešte nenazývali „červími dierami“ alebo „krtovými dierami“, ale jednoducho – „Einstein-Rosenovými mostami“. Keďže takéto mosty na vytvorenie vyžadovali veľmi silné zakrivenie priestoru, ich životnosť bola veľmi krátka. Nikto a nič by takýto most nestihlo „prebehnúť“ – vplyvom gravitácie sa takmer okamžite „zrútil“.
A preto zostal v praktickom zmysle úplne zbytočný, hoci zábavným dôsledkom všeobecnej teórie relativity.
Neskôr sa však objavili myšlienky, že niektoré interdimenzionálne tunely by mohli existovať pomerne dlho – za predpokladu, že sú naplnené nejakou exotickou hmotou s negatívnou hustotou energie. Takáto hmota vytvorí namiesto príťažlivosti gravitačné odpudzovanie a tým zabráni „kolapsu“ kanála. Potom sa objavil názov „červí diera“. Mimochodom, naši vedci uprednostňujú názov „krtinec“ alebo „červí diera“: význam je rovnaký, ale znie oveľa krajšie ...
Americký fyzik John Archibald Wheeler (1911-2008), ktorý rozvíja teóriu „červích dier“, navrhol, aby boli preniknuté elektrické pole; navyše samotné elektrické náboje sú v skutočnosti ústiami mikroskopických „červích dier“. Ruský astrofyzik akademik Nikolaj Semjonovič Kardashev verí, že „červí diery“ môžu dosiahnuť obria veľkosť a že v strede našej Galaxie sa vôbec nenachádzajú masívne čierne diery, ale ústia takýchto „nor“.
Z praktického hľadiska budú pre budúcich vesmírnych cestovateľov zaujímavé „červí diery“, ktoré sú pomerne dlho udržiavané v stabilnom stave a navyše sú vhodné, aby nimi preleteli kozmické lode.
Američania Kip Thorne a Michael Morris vytvorili teoretický model takýchto kanálov. Ich stabilitu však zaisťuje „exotická hmota“, o ktorej sa vlastne nič nevie a do ktorej je azda lepšie pre pozemskú techniku ani nezasahovať.
Ale ruskí teoretici Sergej Krasnikov z observatória Pulkovo a Sergej Suškov z Kazane federálna univerzita predložil myšlienku, že stabilitu červej diery možno dosiahnuť bez akejkoľvek negatívnej hustoty energie, ale jednoducho vďaka polarizácii vákua v „diere“ (takzvaný Sushkov mechanizmus).
Vo všeobecnosti teraz existuje celý rad teórií „červích dier“ (alebo, ak chcete, „červích dier“). Veľmi všeobecná a špekulatívna klasifikácia ich delí na „priechodné“ – stabilné, Morrisovo – Thornove červie diery a nepriechodné – Einsteinovo – Rosenove mosty. Okrem toho sa červie diery líšia svojou mierkou – od mikroskopických po gigantické, veľkosťou porovnateľné s galaktickými „čiernymi dierami“. A nakoniec, podľa ich účelu: „vnútrovesmír“, spájajúci rôzne miesta toho istého zakriveného Vesmíru a „medzivesmír“ (medzivesmír), umožňujúci dostať sa do iného časopriestorového kontinua.
Astrofyzici sú si istí, že vo vesmíre sú tunely, cez ktoré sa môžete presunúť do iných vesmírov a dokonca aj do iného času. Pravdepodobne vznikli, keď vesmír práve vznikal. Keď sa, ako hovoria vedci, priestor „varil“ a zakrivil.
Tieto vesmírne „stroje času“ dostali názov „červí diery“. „Nora“ sa líši od čiernej diery tým, že sa tam môžete nielen dostať, ale aj vrátiť sa späť. Stroj času existuje. A toto už nie je výpoveď sci-fi – štyri matematické vzorce, ktoré zatiaľ teoreticky dokazujú, že sa dá posunúť aj do budúcnosti, aj do minulosti.
A počítačový model. Niečo také by malo vyzerať ako „stroj času“ vo vesmíre: dve diery v priestore a čase, spojené chodbou.
„V tomto prípade hovoríme o veľmi neobvyklých objektoch, ktoré boli objavené v Einsteinovej teórii. Podľa tejto teórie veľmi silné pole je tu zakrivenie priestoru a čas sa buď krúti alebo spomaľuje, to sú fantastické vlastnosti,“ vysvetľuje Igor Novikov, zástupca riaditeľa Astrokozmického centra Lebedevovho fyzikálneho inštitútu.
Takéto nezvyčajné objekty vedci nazývajú „červími dierami“. Toto vôbec nie je ľudský výmysel, stroj času je zatiaľ schopná vytvoriť iba príroda. Dnes astrofyzici existenciu „červích dier“ vo vesmíre dokázali len hypoteticky. Je to vec cviku.
Hľadanie „červích dier“ je jednou z hlavných úloh modernej astronómie. „O čiernych dierach začali hovoriť niekde koncom 60. rokov, a keď urobili tieto správy, zdalo sa to fantastické. Každému sa zdalo, že je to absolútna fantázia - teraz je to na perách každého, - hovorí Anatolij Čerepashchuk, riaditeľ Astronomického inštitútu Šternberskej Moskovskej štátnej univerzity. - Takže teraz sú "červí diery" tiež fikciou, no teória predpovedá, že "červí diery" existujú. Som optimista a myslím si, že aj tie „červí diery“ sa raz otvoria.
„Červí diery“ patria k takému záhadnému javu, akým je „temná energia“, ktorá tvorí 70 percent vesmíru. „Teraz bola objavená temná energia – je to vákuum, ktoré má podtlak. A v zásade by „červí diery“ mohli vzniknúť zo stavu vákua,“ navrhuje Anatolij Čerepashchuk. Jedným z biotopov „červích dier“ sú centrá galaxií. Ale tu je hlavnou vecou nezamieňať si ich s čiernymi dierami, obrovskými objektmi, ktoré sa nachádzajú aj v strede galaxií.
Ich hmotnosť predstavuje miliardy našich Sĺnk. Čierne diery majú zároveň silnú príťažlivú silu. Je taká veľká, že odtiaľ nemôže uniknúť ani svetlo, takže ich nemožno vidieť bežným ďalekohľadom. Gravitačná sila červích dier je tiež obrovská, no ak sa pozriete do vnútra červej diery, môžete vidieť svetlo minulosti.
„V strede galaxií, v ich jadrách, sú veľmi kompaktné objekty, sú to čierne diery, ale predpokladá sa, že niektoré z týchto čiernych dier vôbec nie sú čierne diery, ale vstupy do týchto „červích dier,“ hovorí Igor Novikov. . Dnes bolo objavených viac ako 300 čiernych dier.
Zo Zeme do stredu našej galaxie mliečna dráha 25 tisíc svetelných rokov. Ak sa ukáže, že táto čierna diera je „červí diera“, koridor na cestovanie v čase, ľudstvo pred ňou poletí a preletí.
Červí diera je teoretický prechod časopriestorom, ktorý môže výrazne znížiť cestovanie na dlhé vzdialenosti vesmírom vytvorením najkratších ciest medzi cieľmi. Existenciu červích dier predpovedá teória relativity. Ale spolu s pohodlím môžu niesť aj extrémne nebezpečenstvá: nebezpečenstvo náhleho kolapsu, vysoká radiácia a nebezpečné kontakty s exotickou hmotou.
Teória červích dier alebo "červích dier"
V roku 1935 fyzici Albert Einstein a Nathan Rosen navrhli existenciu „mostov“ v časopriestore pomocou teórie relativity. Tieto cesty, nazývané Einstein-Rosenove mosty alebo červie diery ("červí diery"), spájajú dva rôzne body v časopriestore, čím teoreticky vytvárajú najkratšie koridory, ktoré znižujú vzdialenosť a čas cesty.
Červí diery majú akoby dve ústa spojené spoločným krkom. Ústa majú s najväčšou pravdepodobnosťou guľovitý tvar. Hrdlo môže byť rovná časť, ale môže sa tiež skrútiť, čím je dlhšia, čím je normálna cesta dlhšia.
Einsteinova všeobecná teória relativity matematicky predpovedá existenciu „červích dier“ (červích dier), ale žiadna dodnes nebola objavená. Červiu dieru so zápornou hmotnosťou je možné vystopovať vďaka účinku jej gravitácie na prechádzajúce svetlo.
Niektoré riešenia všeobecnej teórie relativity umožňujú existenciu „červích dier“, ktorých každý vchod (ústa) je čierna diera. V dôsledku kolapsu však vznikli prirodzené čierne diery umierajúca hviezda, sami o sebe nevytvárajú červiu dieru.
Cez červiu dieru
Sci-fi je plná príbehov o cestovaní cez červie diery. Ale v skutočnosti sú takéto cesty oveľa náročnejšie, a to nielen preto, že najprv musíme nájsť takú červiu dieru.
Prvým problémom je veľkosť. Predpokladá sa, že reliktné červie diery existujú na mikroskopickej úrovni s priemerom asi 10 - 33 centimetrov. Ako sa však vesmír rozširuje, je možné, že niektoré z nich narástli do veľkých rozmerov.
Ďalší problém vyplýva zo stability. Presnejšie pre jeho absenciu. Červí diery, ktoré predpovedal Einstein-Rosen, by boli na cestovanie zbytočné, pretože sa zrútia príliš rýchlo. No novší výskum ukázal, že červie diery obsahujúce „exotickú hmotu“ môžu zostať otvorené a nezmenené dlhší čas.
Exotická hmota, ktorú si nemožno zamieňať s temnou hmotou alebo antihmotou, má negatívnu hustotu a obrovský podtlak. Takúto hmotu možno nájsť iba v správaní sa určitých stavov vákua v rámci kvantovej teórie poľa.
Ak červie diery obsahujú dostatok exotickej hmoty, či už prirodzene sa vyskytujúcej alebo umelo pridanej, potom by sa teoreticky dali použiť ako prostriedok na prenos informácií alebo koridoru vesmírom.
Nielen, že červie diery môžu spájať dva rôzne konce toho istého vesmíru, môžu tiež spájať dva rôzne vesmíry. Niektorí vedci tiež navrhli, že ak sa jeden vchod do červej diery pohybuje určitým spôsobom, môže to byť užitočné cestovanie v čase . Ich odporcovia, ako napríklad britský kozmológ Stephen Hawking, však tvrdia, že takéto použitie nie je možné.
Zatiaľ čo pridanie exotickej hmoty do červej diery by ju mohlo stabilizovať do bodu, kedy by ňou ľudia mohli bezpečne cestovať, stále existuje možnosť, že pridanie „bežnej“ hmoty by stačilo na destabilizáciu portálu.
Súčasná technológia nestačí na zväčšenie alebo stabilizáciu červích dier, aj keď sa čoskoro nájdu. Vedci však pokračujú v skúmaní tohto pojmu ako metódy vesmírneho cestovania s nádejou, že táto technológia sa nakoniec objaví a nakoniec budú môcť používať červie diery.
Zdroj: Space.com
- Cestovanie v čase pomocou červích dier Koncept stroja času, ktorý sa používa v mnohých sci-fi dielach, zvyčajne vyvoláva obrazy nepravdepodobného zariadenia. Ale podľa všeobecnej teórie...
- Môžeme si byť istí, že cestovatelia v čase nezmenia našu minulosť? Zvyčajne to považujeme za samozrejmosť, že naša minulosť je skutočnosť, ktorá sa odohrala a je nezmenená. História je taká, ako si ju pamätáme....
