Уявіть, що до зорі, яка розташована за тисячу світлових років від Землі, можна дістатися не за тисячу років польоту зі швидкістю світла, а за кілька хвилин. Не тому, що космічний корабель рухатиметься швидше за світло, а тому, що він скористається коротшим шляхом крізь сам простір-час. Саме так у популярному поясненні працює кротова нора — один із найдивовижніших об’єктів, які допускають рівняння сучасної фізики.
Поруч із кротовими норами часто згадують ще загадковіші об’єкти — білі діри. Якщо чорна діра дозволяє матерії потрапляти всередину, але не дає їй повернутися назад, то біла діра в теорії поводиться навпаки: з неї щось може виходити, але потрапити всередину неможливо. Звучить як фантастика, проте обидві ідеї виникли не у фантастичних романах, а з математичних розв’язків рівнянь загальної теорії відносності.
КОРОТКО
Чи можна подорожувати крізь простір-час?
- Кротова нора — гіпотетичний тунель, який може поєднувати віддалені області простору-часу.
- Теорія відносності допускає математичні моделі таких структур, але це ще не означає, що вони існують у природі.
- Міст Ейнштейна—Розена є одним із найвідоміших математичних попередників сучасного поняття кротової нори.
- Прохідна кротова нора повинна залишатися відкритою достатньо довго, щоб через неї могла пройти матерія або світло.
- Екзотична матерія — умовна назва матерії або станів поля з незвичайними енергетичними властивостями, які в деяких моделях потрібні для утримання тунелю відкритим.
- Біла діра — теоретичний об’єкт, який можна уявити як часову протилежність чорної діри.
- Подорож у майбутнє у певному сенсі вже дозволена фізикою через сповільнення часу при великій швидкості або сильній гравітації.
- Подорож у минуле значно проблематичніша, оскільки породжує причинно-наслідкові парадокси.
- Головне: жодної підтвердженої прохідної кротової нори або білої діри астрономи поки не виявили.
Що таке кротова нора простими словами
Уявімо аркуш паперу, на якому намальовані дві точки. Звичайний шлях між ними проходить поверхнею паперу. Але якщо зігнути аркуш так, щоб точки опинилися поруч, а потім проколоти його наскрізь, виникне значно коротший маршрут. Ця популярна аналогія не описує реальну геометрію Всесвіту повністю, але добре передає головну ідею кротової нори.
У фізиці йдеться не про тунель усередині звичайного тривимірного простору. Простір і час розглядаються разом як чотиривимірний простір-час. Маса та енергія викривляють його, а це викривлення ми сприймаємо як гравітацію. Якщо геометрія простору-часу допускає дуже незвичайну конфігурацію, теоретично можуть виникнути два віддалені входи, з’єднані коротшим внутрішнім шляхом. Продовжити читання “Кротові нори та білі діри: чи зможе людина одного дня пройти крізь простір і час”
