Американские и китайские физики придумали, как найти “кротовые норы”.
Кротовая нора — гипотетическая топологическая особенность пространства-времени, представляющая собой в каждый момент времени «туннель» в пространстве. Эти области могут быть как связаны и помимо кротовой норы, представляя собой области единого пространства , так и полностью разъединены, представляя собой отдельные пространства, связанные между собой только посредством кротовой норы.
Общая теория относительности (ОТО) допускает существование таких туннелей, хотя для существования проходимой кротовой норы необходимо, чтобы она была заполнена экзотической материей с отрицательной плотностью энергии, создающей сильное гравитационное отталкивание и препятствующей схлопыванию норы. Решения типа кротовых нор возникают в различных вариантах квантовой гравитации, хотя до полного исследования вопроса ещё очень далеко.
Область вблизи самого узкого участка кротовины называется «горловиной». Кротовые норы делятся на «внутримировые» (англ. intra-universe) и «межмировые» (англ. inter-universe), в зависимости от того, можно ли соединить её входы кривой, не пересекающей горловину.
Различают также проходимые (англ. traversable) и непроходимые кротовины. К последним относятся те туннели, которые коллапсируют слишком быстро для того, чтобы наблюдатель или сигнал (имеющие скорость не выше световой) успели добраться от одного входа до другого. Классический пример непроходимой кротовины — мост Эйнштейна — Розена в максимально расширенном пространстве Шварцшильда, а проходимой — кротовины Морриса — Торна.
Проходимая внутримировая кротовая нора даёт гипотетическую возможность путешествий во времени, если, например, один из её входов движется относительно другого, или если он находится в сильном гравитационном поле, где течение времени замедляется. Также кротовые норы гипотетически могут создавать возможность для межзвёздных путешествий, и в этом качестве кротовины нередко встречаются в научной фантастике.
В своём исследовании, физики пишут, что присутствие таких червоточин могут выдать необычные перемещения звезд.
«Если взять две звезды, по одной на каждую из сторон «кротовой норы», то звезда на одной стороне должна ощущать гравитационное влияние звезды, расположенной по другую сторону этой структуры, – сказал один из авторов новой работы Деян Стойкович (Dejan Stojkovic), космолог и профессор физики Университета штата Нью-Йорк в Буффало, США. – Это гравитационное влияние должно проникать сквозь «кротовую нору».
«Кротовые норы» требуют экстремального искажения пространства-времени, что, в свою очередь, требует наличия очень мощных гравитационных сил. Поэтому удачным местом для поисков этих теоретических туннелей являются окрестности сверхмассивных черных дыр (СМЧД), которые лежат в центрах галактик – таких как Стрелец А*, огромная черная дыра массой примерно в 4 миллиона масс Солнца, расположенная в центре нашей галактики Млечный путь, сказал Стойкович.
«Поэтому, если вы спрогнозируете орбиту звезды, движущейся в окрестностях СМЧД Стрелец А*, например, такой как S2, то вы сможете наблюдать отклонения от расчетной траектории и таким образом выяснить, скрывается ли внутри СМЧД нашей галактики «кротовая нора» со звездой на другой стороне или нет», – сказал он.
Стоит однако отметить, что использование этого нового метода будет значительно затруднено тем, что на перемещение звезды в окрестностях СМЧД оказывает влияние слишком много факторов, совместное действие которых очень трудно учесть, добавил Стойкович.
Исследование опубликовано в журнале Physical Review D; главный автор Де-Чан Даи (De-Chang Dai) из Университета Янчжоу, КНР.
Для того, чтобы быть в курсе новостей в сфере науки, подписывайтесь на наш Telegram-канал.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Сообщить об опечатке
Текст, который будет отправлен нашим редакторам: