Чи можна вижити астронавти космічного тунелю?

У фільмі «Інтерстелар» вже так люблять критики і глядачів, астронавти в пошуках сальвації для людства йдуть прямо до космічного тунелю (p-in a тунелю), яка дуже таємничо і своєчасно з'явилася в безпосередній близькості від Сатурна. Тунель привів космічних апаратів до далекої галактики, де герої мають шанс знайти підходящу планету для колонізації. На консультації професора Кіп Thorne, астрофізика, який допоміг Карла Сігану описав черв'ячний отвір для свого роману Зв'язатися. Це явище в кіно красиво візуалізовано і багато вже називають найточніше зображування «глибокого» в кіно. Але є один аспект, що фільм не охоплює: як ви пережити цю подорож?

Історичний фон
Перша запропонована Альбертом Ейнштейном та асистентом Наталії Розен. Вони намагалися вирішити рівняння Ейнштейна для загального релятивності, щоб прибути в чисто математичну модель всього Всесвіту, включаючи тяжіння і елементарні частинки. У процесі вони описували простір як дві паралельні площини, підключені «барами», які ми посилаємо як частинки.

Ще один фізик, Ludwig Flamm, самостійно запропонував існування таких барів в 1916 р. в його розчині рівняння Ейнштейна. На жаль, «Теорія всього» не вдалося створити, оскільки ці нібито стрибки не заважали, як реальні частинки. Але Ейнштейн і Розен, в 1935 році видання, запроваджено дуже уявлення про тунелі через космічного часу, що призвело до того, щоб серйозно розглянути це питання.

Чорний отвір.
У 1960-ті рр. фізиком Джоном Колесером, в той час як він навчався Einstein-Rosen моделі. В порівнянні з нашим об'ємним простором до поверхні яблука. У цьому яблуні черв'яки росять через курс, і ви можете або отримати на протилежну сторону на поверхні яблука, або ви можете зробити це набагато швидше, але через черв'яки, прямо через. Так космічні тунелі, теоретично, можуть миттєво потрапити в неймовірно віддалені кути Всесвіту, до яких світло досягає «в прямій лінії» тисячі або навіть мільйони років.

Колісник зазначив, що опис в’їздів тунелю добре підходить з описом об’єкта, відомого як Шварцщільдського чорного отвору – «проста» чорна діра, яка не має електрозарядки і не обертається. Чи можна чорну діру під'їхати до тунелю? Математично кажучи, можливо. Але ніхто не може вижити, що це черв'як.

Згідно з моделлю Schwarzschild, чорна діра є співучастістю, нейтральною, фіксованою сферою з нескінченною щільністю. Коляска розрахована на те, що може статися, якщо в тканині простір-часу, з'єднуючи дві пісні в різних частинах Всесвіту. Такий тунель є надзвичайно нестабільним, після його утворення він усаджує і розбиває. Процес формування і стиснення відбувається так швидко, що навіть світло не встигає проходити з одного кінця тунелю до іншого. Таким чином, корабель, який намагається літати через такий тунель, буде всередині співучастості і буде миттєво знищений неприпустимими гравітаційні сили.

Альтернатива
З іншої теорії в'їзд до тунелю може бути обертається керр чорний отвір. Скутність всередині такого чорного отвору є кільцеподібною, а не сферою форми, а деякі моделі свідчать про те, що гіпотетичний ремесла може вижити, якщо він пройшов саме через центр кільця. Тим не менш, Thorne підняв ряд заперечень до цього. У 1987 році він написав, що черв'ячний отвір Керра, що міститься вкрай нестійкій області під назвою «Кучій горизонт». Математика говорить, що як тільки що завгодно, включаючи світло, намагається перехрестити цей горизонт, тунель згорнеться. Навіть якщо ми якось стабілізуємо черв’яки, квантова теорія говорить нам, що все всередині буде наповнене високоенергетичними частинками. Іншими словами, корабель негайно згорнеться.

Тим не менш, фізики ще роблять зв’язок між класичною теорією тяжіння та квантовим світом через досить математичні розрахунки. З точки зору фізиків Юан Мальдова і Леонард Сускінд Станфорда, черв'яки можуть бути щось з фізичного варіанту заплутування, де квантові предмети підключені один до одного незалежно від відстані між ними.

Більша кількість експериментів розкажуть, що квантове заплутування існує, і вона навіть була використана для захисту мережевих комунікацій, наприклад, в банківських операціях. За словами Мальдови та Сусського, велика кількість квантових перешкод змінює геометрію простору-часу і може стати каталізатором для формування люків у вигляді «заплутаних чорних отворів». Але це ще не міжзорі тунелі. У таких черв'яках не можна проїхати швидше, ніж швидкість світла.

Так чорні отвори можуть бути не правильним варіантом для гелька. Не існує. Згідно з Avi Loeb Гарвардсько-Сміфсонського центру Астрофізики немає теорії, що надійно поєднує загальну релятивність з квантовою механікою. Ми не знаємо, чи є інші конструкції, які можна входити в тунелі.

Рей надії
У 1987 році Трен написав, що будь-яка дросельна свердловина, яка відповідає загальному релятиву, буде згортати, якщо вона була підтримана у відкритому стані так званою «екзотичної матерії» з негативною енергією. Трен стверджує, що існування цієї дуже важливості підтримується експериментами, що показують, як квантові коливання в вакуумі, здавалося б, створити негативний тиск між двома дзеркалами, розташованими дуже близько до одного. Згідно з Avi Loeb, наш пошук темної матерії може також призвести до підтвердження екзотичної речовини:

У той час йде на, галактики розсіювача в будь-який час зростання, оскільки якщо вони постраждали від відштовхувальної сили. Це прискорення розширення Всесвіту можна пояснити тим, що наш простір наповнений речовиною з негативним тиском, так само, як і речовина, необхідне для існування черв'яків. Тим не менш, дуже екзотична справа необхідна для цієї мети, і тільки дуже розширена цивілізація може сподіватися на реалізацію такого проекту.

Однак інші фізики не згодні з вищезгаданими. Maldacena коментує:
Я вірю, що стабільний черв'як, через який подорожі повинен бути надзвичайно обмороженим і можливо невідповідним з відомими законами фізики. Сабіна Хоссенфельдер, Nordic Institute for Теоретичні фізики в Швеції, є більш скептичною:
Ми не маємо ніяких доказів гельмінтів. Вони, ймовірно, не можуть існувати, і навіть якщо вони не були, вони будуть надзвичайно нестабільними. Навіть якщо існував екзотична речовина, подорожуючи її не буде приємним. Його вплив на космічних апаратів і астронавтів буде залежати від викривлення простору навколо люка і щільності енергії всередині нього. Таке чорне отвір: занадто міцні в'язальні сили відірвати судно на крихітні частинки.

Трен вважає, що в природі практично будь-які тунелі, через які ми зможемо подорожувати.
Навіть якщо вони існують, я дуже сумніваю, що вони утворюються в астрофізичному Всесвіті.

Джерело: geektimes.ru/post/241126/