Wormholes sa espasyo. astronomya teorya

Starry universe conceals maraming misteryo. Ayon sa general theory of relativity (GTR), itinatag sa pamamagitan Einstein, nakatira kami sa isang four-dimensional space-time. Ito ay hindi tuwid at gravity, pamilyar sa lahat sa atin, ay isang paghahayag ng ari-arian na ito. Matter bends, "yumuko" ang espasyo sa kanilang paligid, at ang higit sa mga ito mas siksik. Space, space at oras - ang lahat ng ito ay napaka-kagiliw-giliw na paksa. Matapos basahin ang artikulong ito, ikaw ay tiyak na matuto ng bagong bagay tungkol sa kanila.

Ang ideya ng kurbada

Maraming mga iba pang mga theories ng grabitasyon, na kung saan ay umiiral sa araw na ito ng daan-daang buo, ay naiiba sa mga detalye mula sa pangkalahatang kapamanggitan. Gayunpaman, ang lahat ng mga astronomikal na mga pagpapalagay ay mananatiling ang pangunahing bagay - ang ideya ng kurbada. Kung space ay hindi tuwid, maaari itong ipinapalagay na ito ay maaaring kumuha ng, halimbawa, ang hugis ng pipe sa pagkonekta rehiyon, na kung saan ay pinaghihiwalay ng isang mayorya ng mga light-years. At marahil kahit na edad, malayo mula sa bawat isa. Matapos ang lahat, hindi natin pinag-uusapan space, pamilyar sa amin, ngunit ang space-time, kapag tinitingnan namin ang space. Ang butas sa loob nito ay maaaring lumitaw lamang sa ilalim ng ilang mga kundisyon. Nag-aalok kami sa iyo upang pamilyar sa mga kagiliw-giliw na kababalaghan ng wormholes.

Ang unang ideya ng wormholes

Deep espasyo at misteryo nito kawayan. Saloobin sa ang kurbada ay lumitaw kaagad pagkatapos na ito ay nai-publish sa pamamagitan ng General Relativity. L. FLAMM, isang Austrian pisisista na sa 1916 sinabi na ang spatial geometry ay maaaring umiiral sa isang tiyak na butas, na nag-uugnay sa dalawang mundo. Mathematician N. Rosen at Albert Einstein noong 1935, napansin na ang pinakasimpleng solusyon ng equation sa ang balangkas ng pangkalahatang kapamanggitan, na naglalarawan nakahiwalay electrically sisingilin o neutral pinagkukunan, ang paglikha ng isang gravitational field, magkaroon ng isang spatial istraktura "tulay". Iyon ay, ikonekta ang mga ito ng dalawang universes, dalawang halos flat at ang parehong space-time.

Mamaya, ang mga spatial na kaayusan ay nagsimulang tawaging "wormholes", na kung saan ay sa halip libreng pagsasalin mula sa Ingles na salita wormhole. Mas malapit ang kanyang translation - "wormhole" (sa espasyo). Rosen at kahit Einstein ay hindi ibukod ang posibilidad ng paggamit ng mga "tulay" upang ilarawan ang mga ito sa tulong ng mga elementary particles. Sa katunayan, sa kasong ito, ang maliit na butil ay isang pulos spatial form. Samakatuwid, ang kailangan upang gawing modelo ang pinagmulan ng pagsingil o timbang ay hindi partikular na lilitaw. Ang isang remote panlabas na tagamasid kapag ang wormhole ay microscopic sukat, nakikita lamang ng isang punto pinagmulan na may bayad at mass habang sa isa sa mga puwang.

"Tulay" Einstein-Rosen

Sa isang gilid ng butas ay binubuo ng electric linya ng kapangyarihan, at sa kabilang pumunta sila out, hindi nagtatapos at nagsisimula kahit saan. G .. Wheeler, isang Amerikanong pisiko, sa okasyon na sinabi na ito ay lumiliko out "bayad nang walang bayad" at "mass na walang mass." Ito ay hindi kinakailangan sa kasong ito upang isaalang-alang na ang isang tulay ay ginagamit upang ikonekta ang dalawang magkaibang universes. Walang mas may-katuturan at ang magiging palagay na ang dalawang wormhole "bibig" lumabas sa parehong uniberso, ngunit sa iba't ibang panahon at sa iba't ibang mga punto ng mga ito. Ito ay lumiliko out na ang isang bagay na kahawig ng isang guwang "handle" kung ito ay sa tumahi ng halos flat dati mundo. Ang mga linya ng puwersa ay sa bibig, na maaaring nauunawaan bilang isang negatibong singil (halimbawa, electron). Aperture mula sa kung saan sila ay matatagpuan, ay may positibong charge (positron). Tulad ng para sa mga masa, ang mga ito sa magkabilang panig ay pareho.

Kondisyon sa pagbuo ng "tulay" Einstein-Rosen

Ang larawan na ito, na may lahat ng mga atraksyon nito, ay hindi kumalat sa physics ng elementarya particle, tulad ng isang iba't ibang mga kadahilanan. Ito ay hindi madaling ascribe ng isang "tulay" Einstein-Rosen katangian ng kabuuan, na kung saan ay naroroon sa maliit na daigdig din. Ang "bridge", at ay hindi nabuo sa pamamagitan ng mga kilalang mga halaga ng singil at masa ng mga particle (protons at electron). "Electric" na solusyon sa halip ay hinuhulaan ng isang "hubad" singularity, iyon ay, sa punto kung saan ang electric field at ang kurbada ng space ay ginawa walang katapusang. Sa naturang mga punto ng espasyo-time na konsepto, kahit na kung ang kurbada ay walang kahulugan, dahil ito ay imposible upang malutas ang mga equation na may isang walang-katapusang bilang ng mga termino.

Kapag hindi gumagana GTR?

Sa pamamagitan ng mismo, ang pangkalahatang teorya ng kapamanggitan Espesipikong binanggit ang eksaktong kapag ito hihinto nagtatrabaho. Sa leeg, sa narrowest point "bridge", nagkaroon ng isang paglabag sa kinis ng koneksyon. At ito ay dapat na sinabi, medyo walang kuwenta. Mula sa kinatatayuan ng isang malayong tagamasid sa ang leeg ng stop oras. Ang katotohanan na Einstein at Rosen itinuturing leeg, ngayon ay tinukoy bilang ang kaganapan abot-tanaw ng isang black hole (naka-charge o neutral). Ray o mga particle mula sa iba't ibang panig, "ang tulay" pagkahulog sa iba't-ibang "lugar" ng abot-tanaw. At sa pagitan ng kaliwa at kanang bahagi nito, relatibong pagsasalita, ito ay isang non-static field. Upang makapasa sa lugar, hindi natin mapagtagumpayan ito.

Kawalan ng kakayahan upang pumasa sa pamamagitan ng black hole

Ang spacecraft, na kung saan ay malapit sa abot-tanaw ay masyadong malaki kung ihahambing sa ito ng isang black hole tulad ng freezes magpakailanman. Mas kaunting at mas kaunting mga signal maabot sa kanya ... Sa kabilang banda, ang abot-tanaw ng orasan ng barko ay nakakamit sa isang may hangganan ng panahon. Kapag ang barko (o isang maliit na butil beam ng liwanag) ay magbabalik ito, siya sa lalong madaling panahon ay nagpahinga sa kahiwagaan. Ito ang lugar kung saan ang kurbada ay magiging walang katapusan. Ang kahiwagaan (sa diskarte sa ito) extended katawan ay hindi maaaring hindi ma-wasak at durog. Ito ang katotohanan ng ang itim device hole.

karagdagang mga pag-aaral

Sa 1916-1917 gg. Kami ay natamo solusyon Reissner-Nordström at Schwarzschild. Ang mga ito ay inilarawan sa pamamagitan ng spherically simetriko electrically sisingilin at neutral black hole. Gayunman Physics end magagawang upang maunawaan ang mga komplikadong mga puwang geometry data lamang sa turn ng 1950-1960-ngian. Ito ay pagkatapos ay D. A. Uiler, na kilala para sa kanyang trabaho sa teorya ng gravity, at nuclear physics, iminungkahi na ang terminong "wormhole" at "black hole". Ito ay naka-out na sa mga puwang Reissner-Nordström at Schwarzschild wormholes gawin umiiral sa espasyo. Ang mga ito ay hindi ganap na makikita sa remote na tagamasid, tulad ng isang black hole. At, tulad ng mga ito, wormholes sa espasyo magpakailanman. Ngunit kung ang traveler ay pumapasok sa abot-tanaw, sila pagbagsak nang mabilis na sa pamamagitan ng mga ito ay hindi maaaring lumipad anumang ray ng ilaw o napakalaking maliit na butil, at hindi kung ano ang barko. Upang lumipad sa iba pang mga bibig, dumadaan ang singularity, kailangan namin upang ilipat ang mas mabilis kaysa sa liwanag. Sa kasalukuyan, physicists naniniwala na ang bilis ng supernova ng enerhiya at matter ay sa panimula imposible.

Black hole Schwarzschild at Reissner-Nordström

Schwarzschild black hole ay maaaring ituring na hindi maraanan moles lungga. Tulad ng para sa mga black hole Reissner-Nordström, ito ay medyo mas kumplikado, ngunit din hindi maraanan. Pa rin na dumating up at ilarawan ang apat na-dimensional wormholes sa space na maaaring pumasa, hindi masyadong mahirap. Kailangan isa lamang kunin ang mga kinakailangang form ng panukat. Ang metrikong tensor, o sukatan, - isang set ng mga variable, ang paggamit ng kung saan, ang isa ay maaaring kalkulahin ang apat na-dimensional na pagitan umiiral sa pagitan ng mga puntos-kaganapan. Ang hanay ng mga variable ganap na characterizes din ang gravitational field, at ang geometry ng space-time. Geometric krus wormholes sa espasyo, kahit na mas madali kaysa sa mga black hole. Hindi nila kailangang horizons na humahantong sa mga sakuna sa pagdaan ng panahon. Sa iba't ibang mga punto sa oras ay maaaring pumunta sa ibang mong bilis, ngunit ito ay hindi dapat sa parehong oras infinitely ihinto o mapabilis.

Dalawang linya ng pananaliksik wormholes

Kalikasan ay maglagay ng isang barrier sa paglitaw ng mga wormholes. Gayunman, ang isang tao ay dinisenyo upang kung mayroong isang balakid, mayroong ay palaging magiging handa upang pagtagumpayan ito. At mga siyentipiko ay walang exception. Paglilitis ng theorists na tuklasin wormholes ay maaaring nahahati sa dalawang lugar na makadagdag sa bawat isa. Ang unang deal na may pagsasaalang-alang ng kanilang mga kahihinatnan in advance ipagpalagay na wormholes gawin umiiral. Kinatawan ng ikalawang direksyon ng sinusubukan upang maunawaan kung ano at kung paano sila ay maaaring lumitaw, ang mga kondisyon na kailangan para sa kanilang paglitaw. Trabaho sa direksyong ito ay mas malaki kaysa sa una at, marahil, ang mga ito mas kawili-wiling. Upang direksyong ito isama ang mga paghahanap para sa mga modelo ng wormholes, pati na rin ang pag-aaral ng kanilang mga ari-arian.

Nakamit ng Russian physicists

Bilang ito naka-out, ang mga katangian ng matter na ay isang materyal para sa konstruksiyon ng wormholes maaaring natanto dahil sa polariseysyon patlang vacuum kabuuan. Russian physicists Sergey Sushkov at Arkady Popov, kasama ang mga Espanyol explorer David Hochberg at Sergei Krasnikov kamakailan ay dumating sa konklusyon na ito. Vacuum sa kasong ito ay hindi walang bisa. Ito estado kabuuan nailalarawan sa pamamagitan ng ang pinakamababang enerhiya, ibig sabihin, ang isang larangan na kung saan walang mga tunay na particle. Sa field na ito, patuloy na pagkakaroon ng particle pares ng "virtual" mawala bago sila ay natuklasan aparato, ngunit ay umalis nito marka sa anyo ng enerhiya tensor, ibig sabihin, pulse, nailalarawan sa pamamagitan ng di-pangkaraniwang katangian. Sa kabila ng katotohanan na ang quantum katangian ng matter ay higit sa lahat ipinahayag sa maliit na daigdig, wormholes, begotten pamamagitan ng mga ito, sa ilalim ng ilang mga kundisyon, maaaring maabot malaki laki. Isa sa mga artikulo Krasnikova, sa pamamagitan ng ang paraan, ay tinatawag na "Ang banta ng wormholes."

tanong ng pilosopiya

Kung wormholes ba pa rin magagawang upang bumuo o tumuklas ng mga lupain ng pilosopiya, na nauugnay sa pagbibigay kahulugan ng agham, harapin bagong hamon at, dapat kong sabihin, ito ay napakahirap. Sa lahat ng tila walang katotohanan time loop at ang mahirap na mga isyu na may kaugnayan sa pagsasagawa, ito na lugar ng agham, malamang na ito ay maunawaan. Tulad naiintindihan sa kanyang oras na may mga problema ng quantum mechanics at nilikha sa pamamagitan ng Einstein 's theory of relativity. Space, space at oras - lahat ng mga isyung ito sa lahat ng edad, na interesado sa mga tao at ay malamang na maging interesado sa amin lagi. Upang malaman ito ng husto halos hindi magtagumpay. Space pagsaliksik ay malamang na hindi kailanman makukumpleto.