Comment vous serrer la main, vous qui avez fui le futur? Pourquoi votre lion peut soudainement se matérialiser? Comment entrer un autre univers, visitez une machine à voyager dans le temps et ce qui est “blanc” trou “? Cela a été dit par un chercheur principal au laboratoire Observatoire de physique des étoiles du principal (Pulkovo) Sergey Krasnikov.
– Sergey Vladilenovich, qu’est-ce qu’un trou de ver?
– Il n’y a pas de définition stricte. De telles définitions sont nécessaires, lorsque vous prouvez certains théorèmes, et qu’il n’y a presque pas de théorèmes stricts, donc, principalement limité aux concepts figuratifs, aux images. Imaginez que nous avons sorti une balle de notre tridimensionnelle espaces dans une pièce et la même balle exacte a été prise dans une autre pièce, et les bords résultants de ces trous ont été collés ensemble.
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Donc, quand nous sommes dans une pièce à l’intérieur de cette d’une ancienne balle qui est devenue un trou, nous émergerons dans une autre pièce – de trous qui se sont formés à la place d’une autre balle. Si nous l’espace ne serait pas en trois dimensions, mais en deux dimensions – il ressemblerait comme une feuille de papier sur laquelle un stylo est collé. Analogue tridimensionnel et son développement au fil du temps est appelé le trou de ver.
– Comment les trous de mine étudient-ils généralement?
– Il s’agit d’une activité purement théorique. Trous de ver personne jamais vu, et, en général, il n’y a aucune certitude qu’ils existent même. Wormhole et a commencé à étudier, à partir de de la question: existe-t-il de tels mécanismes dans la nature qui nous garantirait que de tels trous dans la nature n’existent pas peut-être? Ces mécanismes n’ont pas été trouvés, nous pouvons donc supposer que les trous de ver sont un véritable phénomène.
– Est-il possible, en principe, de voir un trou de ver?
– Bien sûr. Si dans une pièce fermée à clé, vous n’avez soudainement nulle part un homme rampe, puis vous observez un trou de ver. Trous de trou comme l’objet d’étude a été inventé et promu par l’américain le physicien théoricien John Wheeler, qui voulait expliquer avec leur aide, ni autant que les charges électriques. Expliquons. La description champ électrique libre en termes de physique théorique – pas une tâche très difficile.
Mais décrire la charge électrique du même point de vue est très pas facile. Une charge électrique apparaît dans ce sens chose mystérieuse: une substance, séparée du champ, d’origine inconnue, et on ne sait pas comment le gérer dans physique classique. L’idée de Wheeler était la suivante. Disons nous avons un trou de ver microscopique qui est percé par des lignes de force – d’un côté ces lignes y pénètrent, et avec un autre – sortez.
Un observateur extérieur qui ne sait pas que ces deux fins connectés par des lignes de force, un tel objet percevra comme une simple sphère dans l’espace, explorera le champ qui l’entoure, et il ressemblera à un champ de charge ponctuelle. Seulement il semblera à l’observateur qu’il s’agit d’une sorte de substance mystérieuse, qui a une charge, etc., et tout cela parce qu’il ne sait pas quoi sur en fait, c’est un trou de ver.
Bien sûr, c’est une idée très élégante, et beaucoup l’ont essayée. développer, mais pas particulièrement avancé, parce que les électrons sont, après tout, les objets quantiques et les trous de ver au niveau quantique naturellement, personne ne peut décrire. Mais en supposant que l’hypothèse est vraie, alors les trous de ver sont plus que tous les jours phénomène, tout ce qui concerne l’électricité sera lié, en fin de compte, c’est sur eux.
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La matière exotique est un concept classique de la physique qui décrit toute substance (généralement hypothétique) qui viole une ou plusieurs conditions classiques, ou ne se compose pas de bien connus baryons. Ces substances peuvent avoir des qualités telles que densité d’énergie négative ou repousser plutôt que attiré par la gravité. Matière exotique utilisé dans certaines théories, par exemple, dans la théorie de la structure taupinières. Le représentant le plus célèbre de l’exotisme la matière est un vide dans une zone à pression négative, Effet Casimir produit.
– Que sont les trous de ver?
– Du point de vue des voyages théoriques, il y a passable et trous de trous impénétrables. Impraticables sont ceux qui passent qui s’effondre, et ça arrive si vite que pour passer d’un bout à l’autre aucun objet n’a tout simplement pas le temps. Bien sûr, le deuxième type de trou de ver est le plus intéressant à étudier – passable. Il y a même une belle théorie qui dit que nous autrefois considéré comme des trous noirs supermassifs au centre des galaxies – c’est en fait la bouche des trous de ver. Cette théorie n’est presque pas développée. et, bien sûr, n’a trouvé, bien sûr, aucune confirmation, elle il existe plutôt comme une idée. Son essence est qu’en dehors de trou de ver, vous voyez seulement que dans le centre de la galaxie est un objet sphérique symétrique, mais qu’est-ce que c’est – un trou de taupe ou un trou noir – vous ne pouvez pas dire, parce que sont en dehors de cette installation.
En fait, ils ne peuvent être distingués que par un paramètre – la masse. Si la masse s’avère négative, c’est probablement une taupe trou, mais si la masse est positive, alors vous avez besoin de plus informations, car un trou noir peut aussi être taupe terrier. La masse négative en général est l’un des principaux moments de toute l’histoire avec des trous de ver. Parce que pour être passable – le trou de ver doit être rempli de ce qu’on appelle une substance exotique – une substance avec serait des endroits à certains points, la densité d’énergie est négatif.
Au niveau classique, personne n’a jamais vu une telle substance, mais nous savons avec certitude qu’elle peut en principe exister. Effets quantiques qui se traduisent par l’apparition d’une telle substance. C’est un phénomène assez bien connu et c’est ce qu’on appelle l’effet Casimir. Il a été officiellement enregistré. Et associée à l’existence d’une densité d’énergie négative, ce qui est très inspirant.
Effet Casimir – l’effet de l’attraction mutuelle la conduite de corps non chargés sous l’influence des fluctuations quantiques dans vide. Le plus souvent, nous parlons de deux parallèles non chargés surfaces en miroir placées à courte distance, mais L’effet Casimir existe également avec des géométries plus complexes. Raison effet – vibrations énergétiques d’un vide physique dues � la naissance et la disparition constantes de particules virtuelles en son sein. L’effet a été prédit par le physicien néerlandais Hendrick Casimir dans 1948, et plus tard confirmé expérimentalement.
En général, en science quantique, la densité d’énergie négative est une chose assez courante associée, par exemple, Évaporation Hawking. Si une telle densité existe, nous on peut se poser la question suivante: quelle est la taille de la masse du trou noir (paramètre du champ gravitationnel créé par lui)? Il y a une solution à cela tâches qui s’appliquent aux trous noirs – c’est-à-dire, les objets avec masse positive, mais il existe une solution applicable pour négatif masses.
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S’il y a suffisamment de matière exotique dans le trou de ver beaucoup, alors en dehors de la masse de cet objet sera négatif. Par conséquent l’un des principaux types «d’observations» des trous de ver est le suivi objets pour lesquels on peut supposer qu’ils ont masse négative. Et si nous trouvons un tel objet, alors avec assez avec un haut degré de probabilité, il sera possible de dire que c’est une taupe trou.
Les trous de taupe sont également divisés en intra-monde et inter-monde. Si nous allons détruire le tunnel entre les deux bouches du deuxième type de terrier – nous nous pouvons voir deux univers complètement déconnectés entre eux. Un tel trou de ver est appelé inter-monde. Mais si on fait ça la même chose et voir que tout va bien – nous sommes restés dans le même De l’Univers, alors devant nous, il y a un trou de ver intramondial. Ces deux les espèces de trous de ver ont beaucoup en commun, mais il y a aussi une différence importante. Le fait est que le trou de ver mondial, s’il existe, tend à se transformer en une machine à voyager dans le temps. En fait, sur le fond cette hypothèse et la dernière vague d’intérêt dans la taupe terriers.
Dans le cas du trou de ver intra-mondial, il existe deux façons de regarder un voisin: directement à travers le tunnel ou de manière détournée. Si vous commencez une bouche de trou de ver à bouger par rapport à un autre alors selon le bien connu le paradoxe des jumeaux, la deuxième personne, revenant d’un voyage, sera plus jeune que les autres. Et d’autre part, lorsque vous regardez à travers le tunnel – vous êtes tous les deux assis, de votre point de vue vue, laboratoires, rien ne vous arrive, votre montre synchronisé. Vous avez donc une théorie l’occasion de plonger dans ce tunnel et de grimper au moment où le point de vue de l’observateur externe précède le moment où tu as plongé. Un ajustement au degré de retard approprié donnera lieu � la possibilité d’un tel parcours circulaire dans l’espace-temps, lorsque vous revenez à votre lieu de départ d’origine et secouez votre incarnation précédente de la main.
Le double paradoxe est une expérience de pensée par laquelle essayer de «prouver» l’incohérence d’une théorie spéciale relativité. Selon SRT, en termes de “immobile” observateurs, tous les processus dans les objets en mouvement ralentissent. Avec d’autre part, le principe de relativité déclare l’égalité systèmes de référence inertiels. Sur cette base, raisonnement conduisant à une contradiction apparente. Pour plus de clarté L’histoire de deux frères jumeaux est considérée. L’un d’eux (voyageur) part en vol spatial et le second (homebody) – reste sur Terre. Le plus souvent, un «paradoxe» est formulé comme suit:
En termes de patate de canapé, une montre de voyage en mouvement a ralenti, donc quand ils reviennent, ils doivent être derrière de la montre de patate de canapé. A l’inverse, concernant le voyageur La Terre s’est déplacée, donc l’horloge du homebody devrait être en retard. En fait les frères sont égaux, donc, après avoir rendu leur montre devrait montrer une fois. Cependant, selon les stations-service, à la traîne sera la montre du voyageur. Dans une telle violation visible la symétrie des frères, et il y a une contradiction.
– Quelle est la différence fondamentale entre un trou de ver et un trou noir?
– Tout d’abord, je dois dire qu’il existe deux types de trous noirs – ceux qui s’est formé à la suite de l’effondrement des étoiles, et ceux qui existait à l’origine, a surgi avec l’émergence de L’univers. Ce sont deux types de trous noirs fondamentalement différents. Dans son le temps était une chose comme un “trou blanc”, maintenant il rarement utilisé. Le trou blanc est le même noir, mais évoluant en arrière dans le temps. Dans un trou noir, substance uniquement vole, et ne peut jamais s’en échapper déjà. D’un trou blanc au contraire, la substance ne s’envole que, mais n’y entrer en aucune façon non autorisé. En fait, c’est une chose très naturelle si nous rappelez-vous que la théorie générale de la relativité est symétrique dans le temps, et, par conséquent, s’il y a des trous noirs – le blanc doit également exister. Leur la totalité est un trou de taupe.
– Que sait-on de la structure interne des trous de ver?
– Jusqu’à présent, dans ce sens, les modèles ne sont en cours de construction. D’une part, nous on sait que l’apparition de cette matière exotique est éventuellement détectée même expérimentalement, et encore beaucoup de questions demeurent. Le seul modèle de trou de ver que je connaisse, plus ou moins conforme à la réalité – c’est un modèle d’évaporation initiale (depuis le début de l’Univers) du trou de ver. Pour cette raison un tel trou reste passable pendant longtemps.
– Sur quoi travaillez-vous exactement?
– Je suis engagé dans une activité purement théorique, qui peut être résumée comme la structure causale de l’espace-temps – c’est la théorie classique de la relativité, parfois semi-classique (quantique, comme vous le savez, n’existe pas encore).
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Dans la théorie classique non relativiste, on peut trouver des preuves assez solides que voyager dans le temps ne peut pas être, mais en GR il n’y a pas de telles preuves. Et Einstein, alors qu’il ne faisait que développer sa théorie, s’en est rendu compte. Pour lui se demandait s’il y avait une telle possibilité à exclure. Ensuite, il n’a pas fait face à cette tâche, comme lui-même plus tard et parlait. Et bien qu’Einstein ait créé un langage pour étudier cette question, la tâche est restée académique. Un regain d’intérêt pour elle est arrivé à la fin des années 1940 lorsque Godel a proposé modèle cosmologique contenant de telles courbes fermées.
Mais puisque Gödel a toujours offert quelque chose d’exotique – Cela a été pris avec intérêt, mais sans conséquences scientifiques graves. Et puis, quelque part à la fin du siècle dernier, merci principalement science-fiction – par exemple, le film “Contact” avec Jodie Foster – intérêt pour le thème du voyage dans le temps avec des trous de ver à nouveau renaître. L’auteur du roman, selon lequel le scénario du film est écrit, – c’est un astronome très célèbre, un vulgarisateur de la science Karl Sagan.
Il a abordé la question très au sérieux et a également demandé à son ami un relativiste très célèbre, Kip Thorne, voir si c’est possible tout ce qui est décrit dans le film du point de vue de la science. Et il a publié article de magazine semi-populaire pour les professeurs de physique américains “Le trou de ver comme instrument d’étude de la théorie générale de la relativité”, où il a envisagé la possibilité de voyager dans le temps à travers les taupes terriers.
Mais je dois dire que la science-fiction était alors populaire l’idée de voyager à travers les trous noirs. Mais il a compris qu’un trou noir – l’objet est absolument infranchissable – voyagez à travers eux impossible donc considéré les taupinières comme une opportunité voyage dans le temps. Bien que cela soit connu auparavant, mais les gens pour une raison quelconque, il a pris ses conclusions comme une pensée complètement nouvelle, et se précipita pour enquêter. De plus, l’accent était mis sur la présomption de que les machines à voyager dans le temps ne peuvent pas exister, mais a décidé de découvrir pourquoi. Et assez rapidement est venu la compréhension qu’aucune évidence il n’y a aucune objection à l’existence d’une telle machine. Depuis lors des recherches plus approfondies ont commencé, ont commencé à apparaître théories. En général, depuis lors, je fais cela.
Contact est un film de science-fiction de 1997. Directeur – Robert Zemeckis. L’intrigue principale: Ellie Arroway (Judy Foster) l’ensemble a consacré sa vie à la science, elle devient participante au projet sur la recherche de l’intelligence extraterrestre. Toutes les tentatives de recherche de signaux extraterrestres stérile, et l’avenir de son projet est en jeu. Ally cherche désespérément à trouver soutien, mais obtient de façon inattendue l’aide d’un excentrique le milliardaire Hadden. Et voici le résultat – Ellie capte le signal. Le décryptage du signal montre qu’il contient une description dispositif technique. Son but n’est pas clair, mais à l’intérieur conçu un endroit pour une personne.
Après avoir créé et démarré l’appareil, Ellie passe � voyager à travers le système de trou de ver et est probablement transféré � planète dans un système stellaire différent. Se réveiller là-bas, au bord de la mer, elle rencontre un représentant d’une autre civilisation, qui a choisi l’image de son père décédé. En regardant autour, l’héroïne se rend compte que cela le terrain est recréé par un esprit étranger dans son esprit à l’image dessin, dessiné par elle dans son enfance. Un étranger lui dit que l’appareil vous permet d’organiser un système de chemins interstellaires communications, et la Terre devient désormais membre de la communauté des civilisations L’univers.
Ellie revient sur Terre. Du point de vue des tiers observateurs, rien ne lui est arrivé après le démarrage de l’installation, et notre corps n’a pas quitté notre planète. Ellie est dans un paradoxe la situation. En tant que scientifique, du point de vue de la science stricte, elle ne peut confirmer vos mots. Une chose devient également claire. circonstance: un caméscope attaché à Ellie pendant voyage, n’a rien enregistré, mais la durée de l’enregistrement vide Ce ne fut pas quelques secondes, mais 18 heures …
– Est-il possible de “faire” une taupinière?
– À peu près cela, il y a un résultat scientifique rigoureux. C’est en raison du fait qu’il n’y a pas de résultats exacts sur l’étude des trous de ver. Il y a un théorème prouvé depuis très longtemps, et il en parle. Il existe une hyperbolicité mondiale. Dans ce cas peu importe ce que cela signifie, mais le fait est que jusqu’à présent puisque l’espace est globalement hyperbolique, le trou de ver impossible à créer – il peut exister dans la nature, mais cela ne fonctionnera pas vous-même.
Si vous réussissez à briser l’hyperbolicité mondiale, alors peut-être vous pouvez peut-être faire un trou de ver. Mais le fait est que cela se casser en soi est une chose si exotique si mauvaise étudié et obscur qu’un résultat secondaire sous la forme de naissance trou de ver – ceci est relativement insignifiant par rapport à lui-même le fait que vous ayez réussi à briser le monde hyperbolicité.
Voici une chose très célèbre appelée le “principe censure stricte de l’espace “, qui dit que l’espace toujours hyperbolique globalement. Mais cela, en principe, n’est rien de plus que souhaite. Il n’y a aucune preuve de fidélité à ce principe, il y a juste une sorte de confiance intérieure inhérente à beaucoup de gens, cet espace-temps devrait être globalement hyperbolique. Si il en est ainsi, il est impossible de créer un trou de ver – vous devez regarder existant. Pendant ce temps, de sérieux doutes sur la fidélité du principe la censure de l’espace a été exprimée par l’auteur lui-même – Roger Penrose, mais c’est une autre histoire.
– Autrement dit, pour créer un trou de ver, certains de graves coûts énergétiques?
“Il est très difficile de dire quelque chose.” Le problème est que lorsque vous l’hyperbolicité globale est violée, elle est simultanément violée et la prévisibilité est presque la même chose. Vous pouvez en quelque sorte changez géométriquement l’espace près de chez vous, par exemple, prenez un sac et la mettre dans un autre endroit. Mais il y a certaines limites à qui vous pouvez le faire, en particulier la limite imposée prévisibilité. Par exemple, vous pouvez parfois dire que se produira en 2 secondes, et parfois non. Au bord de ce que vous vous pouvez ou non être en mesure de prédire exactement ce qui se trouve sur le plan mondial hyperbolicité. Si vous avez l’espace-temps dans le monde hyperbolique – vous pouvez prédire son évolution.
Si nous supposons qu’à un moment donné, cela viole le hyperbolicité – avec la prévisibilité, tout devient très mauvais. Par conséquent, une chose étonnante survient, par exemple, telle que directement ici et maintenant un trou de ver peut se matérialiser à travers que le lion va sauter. Ce sera un phénomène exotique, mais il ne violera toutes les lois de la physique. Et d’autre part, vous vous pouvez dépenser beaucoup d’efforts, d’argent et de ressources pour le rendre plus facile ce processus. Mais le résultat sera toujours le même – dans les deux Dans les cas, vous ne savez pas si un trou de ver apparaîtra ou non. Dans nous ne pouvons rien faire avec la physique classique – il veut, surgira, ne voudra pas – ne se produira pas – la science quantique n’est pas des indices à ce sujet ne nous ont pas encore été fournis.
Le principe de la “censure spatiale” a été formulé en 1969 Roger Penrose sous la forme figurative suivante: “La nature nourrit aversion pour la singularité nue. “Il déclare que les singularités l’espace-temps apparaît dans des endroits qui, comme zones internes de trous noirs, cachées aux observateurs. Celui-ci le principe n’a pas encore été prouvé et il y a lieu d’en douter exactitude absolue (par exemple, effondrement d’un nuage de poussière avec un grand moment angulaire conduit à une «singularité nue», mais on ne sait pas si cette solution des équations d’Einstein est stable perturbations relativement faibles des données initiales).
Formulation de Penrose (forme forte de censure cosmique) suggère que l’espace-temps dans son ensemble est globalement hyperbolique.
Stephen Hawking a proposé plus tard une formulation différente (faible forme de censure spatiale), où seule la hyperbolicité de la composante «future» de l’espace-temps.
Olga Fadeeva
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