Усі хочуть червоточину. Я маю на увазі, хто хоче заважати подорожувати довгими і повільними маршрутами по всесвіту, зайнявши десятки тисяч років, щоб досягти ще однієї нудної зірки? Не тоді, коли ви зможете заскочити у найближчий отвір глибокого отвору, зробіть невелику прогулянку та опинитесь у якомусь екзотичному далекому куточку Всесвіту.
Однак є невеликі технічні труднощі: червиві отвори, які загинаються в просторі-часі настільки екстремально, що утворюється ярлик для швидкого доступу, катастрофічно нестабільний. Як і в, як тільки ви відправляєте один отвір фотона в отвір, він руйнується швидше, ніж швидкість світла.
Але нещодавній документ, опублікований в журналі препринт arXiv 29 липня, знайшов спосіб побудувати майже стійку червоточину, таку, яка руйнується, але досить повільно, щоб надсилати повідомлення - і, можливо, навіть речі - вниз, до того, як вона розірветься . Все, що вам потрібно, - це пара чорних дір і кілька нескінченно довгих космічних струн.
Простенька.
Проблема з глистогінним отвором
В принципі, побудувати червоточину досить просто. Відповідно до теорії загальної відносності Ейнштейна, маса і енергія викривляють тканину простору-часу. А певна особлива конфігурація речовини і енергії дозволяє утворити тунель, ярлик між двома інакше віддаленими частинами Всесвіту.
На жаль, навіть на папері ці червоточини фантастично нестабільні. Навіть один фотон, що проходить через червоточину, запускає катастрофічний каскад, який розриває червоточину. Однак здорова доза негативної маси - так, це вже справа, але з протилежною вагою - може протидіяти дестабілізуючим ефектам звичайної речовини, що намагається пройти крізь червоточину, зробивши її прохідною.
Гаразд, речовини з негативною масою не існує, тому нам потрібен новий план.
Почнемо з самої червоточини. Нам потрібен вхід і вихід. Теоретично можливо підключити чорну діру (область простору, куди нічого не може уникнути), до білої діри (теоретична область простору, куди нічого не може потрапити). Коли ці дві дивні істоти з'єднуються разом, вони утворюють абсолютно нову річ: червоточину. Таким чином, ви можете стрибнути в будь-який кінець цього тунелю, і замість того, щоб розчавитись у небутті, ви просто нешкідливо вальсуєте з іншого боку.
О, але білих дір теж немає. Людина, це стає складніше.
Заряджайте
Оскільки білих дір не існує, нам потрібен новий план. На щастя, якась розумна математика виявляє можливу відповідь: заряджена чорна діра. Чорні діри можуть нести електричний заряд (це не звичайно через те, як вони утворюються природним шляхом, але ми візьмемо те, що можемо отримати). Внутрішня частина зарядженої чорної діри - дивне місце, з нормальною точковою особливістю чорної діри, розтягнутою і спотвореною, що дозволяє їй утворювати міст до іншої протилежно зарядженої чорної діри.
Вуала: червоточину, яка використовує лише речі, які дійсно можуть існувати.
Але у цієї черв'якової канавки через заряджену чорну діру є дві проблеми. Один, він все ще нестабільний, і якщо щось або хтось насправді намагається ним використати, він розпадається. Інша полягає в тому, що дві протилежно заряджені чорні діри будуть притягнуті одна до одної - як через гравітаційні, так і електричні сили - і якщо вони зійдуться разом, ви отримаєте єдину, велику, нейтрально заряджену і зовсім непотрібну чорну діру.
Покладіть на нього космічний лук
Тож для того, щоб зробити все це нам потрібно, щоб дві заряджені чорні діри перебували в безпеці далеко один від одного, і переконайтесь, що тунель червотокової канавки може триматися відкритим. Потенційне рішення: космічні струни.
Космічні струни - це теоретичні дефекти, схожі на тріщини, що утворюються при замерзанні льоду, у тканині простору-часу. Ці космічні залишки сформувалися в перші, п’яні дні першої частки секунди після Великого вибуху. Вони є справді екзотичними об'єктами, не ширшими за протони, але на один сантиметр своєї довжини переважують Еверест. Ти ніколи не хочеш зіткнутися з одним, оскільки вони розрізають тебе навпіл, як космічний світловий меч, але вам не доведеться сильно хвилюватися, оскільки ми навіть не впевнені, що вони існують, і ми ніколи не бачили його там Всесвіт.
І все-таки немає причин, щоб вони не існували, тому вони є чесною грою.
У них є ще одна дуже корисна властивість, коли справа доходить до глибоких отворів: величезна напруга. Іншими словами, вони насправді не люблять, коли їх штовхають. Якщо ви намотаєте червоточину космічною струною і дозволите струні проходити по зовнішніх краях чорних дір і витягнутися з будь-якого кінця аж до нескінченності, то натяг у струні не дозволяє залучити заряджені чорні діри один до одного, тримаючи два кінці червоточини далеко один від одного. По суті, віддалені кінці космічної струни діють як дві протилежні буксирні команди, стримуючи чорні діри.
Заспокійливі тремтіння
Одна космічна струна вирішує одну з проблем (тримаючи кінці відкритими), але це не заважає самій червоточині руйнуватися, якби ви її фактично використовували. Отже, давайте закинемо в іншу космічну струну, також пронизуючи червоточину, але також перебираючи її через звичайний простір між двома чорними дірами.
Коли космічні рядки закриваються в циклі, вони хитаються - багато. Ці вібрації замикають саму тканину простору-часу навколо них, і коли їх правильно налаштувати, вібрації можуть призвести до того, що енергія космосу, що знаходиться в їх околицях, стає негативною, ефективно діючи, як негативна маса всередині червоточини, потенційно стабілізуючи її.
Це здається трохи складним, але в недавній роботі команда фізиків-теоретиків дала покрокові вказівки щодо побудови саме такої червоточини. Це не ідеальне рішення: Врешті-решт, властиві вібрації в космічних струнах - ті самі, що можуть тримати червоточину відкритою - витягують енергію, а отже і масу, подалі від струни, роблячи її все меншою і меншою. По суті, з часом космічні струни змішуються в небуття, з повним обвалом червоточини не відстаючи. Але стерпілий черв'ячний отвір може залишатися стабільним досить довго, щоб дозволити повідомленням або навіть предметам подорожувати по тунелю і насправді не загинути, що приємно.
Але спочатку нам потрібно знайти кілька космічних рядків.
Пол М. Саттер є астрофізиком в Державний університет штату Огайо, господар Запитайте космонавта і Космічне радіо, і автор Ваше місце у Всесвіті.
