Mole rupe u svemiru. Astronomijske hipoteze

Zvjezdani svemir je ispunjen mnogim otajstvima. Prema opća teorija relativnosti

Ideja zakrivljenosti

Mnoge druge teorije gravitacije, koje danas postoje stotine, detaljno se razlikuju od opće relativnosti. Međutim, sve te astronomske hipoteze zadržavaju osnovnu ideju zakrivljenosti. Ako je prostor zakrivljen, tada možemo pretpostaviti da bi se moglo uzeti, na primjer, oblik cijevi koji povezuje područja koja su razdvojena mnogim svjetlosnim godinama. I možda i jedno doba daleko od drugih. Uostalom, ne govorimo o prostoru kojemu smo se navikli, već o prostoru, kad razmišljamo o kozmosu. Rupa u njemu može se pojaviti samo pod određenim uvjetima. Pozivamo vas da se upoznate s takvim zanimljivim fenomenom kao crvotočine.

Prve ideje o crvotočinama

Daleki kozmos i njegove zagonetke pozivaju na sebe. Misli o zakrivljenosti pojavile su se odmah nakon objavljivanja OTO-a. L. Flamm, austrijski fizičar, već je 1916. godine rekao da prostorna geometrija može postojati u obliku vrste jazbine koja povezuje dva svijeta. Matematičar N. Rosen i A. Einstein 1935. primijetili su da su najjednostavnija rješenja jednadžbi u okviru opće relativnosti koja opisuju izolirane električno nabijene ili neutralne izvore koji stvaraju gravitacijsko polje, Prostorna struktura "mosta". To jest, povezuju dva svemira, dva gotovo ravna i identična svemirska vremena.

Kasnije, ove prostorne strukture počele su se zvati "crvotočine", što je prilično labav prijevod s engleskog riječ "crvotočina". Njihov bliži prijevod je "crvotočina" (u svemiru). Rosen i Einstein nisu ni isključili mogućnost korištenja ovih "mostova" za opisivanje elementarnih čestica uz njihovu pomoć. Doista, u ovom slučaju čestica je čisto prostorna formacija. Stoga, ne treba se točno pojaviti potreba za modelom izvora naboja ili mase. Daljinski vanjski promatrač, u slučaju da crvotočina ima mikroskopske dimenzije, vidi samo izvor točke s nabojem i masom u jednom od tih prostora.

"Mostovi" Einstein-Rosena

S jedne strane, električne linije sile ulaze u jaz, a s druge strane izlaze, bez prekida ili početka bilo gdje drugdje. J. Wheeler, američki fizičar, ovom je prigodom rekao da se ispostavlja "naboj bez naplate" i "masa bez mase". U ovom slučaju nije nužno pretpostaviti da most služi za spajanje dvaju različitih univerzuma. Jednako je prikladno pretpostavka da se u crvotočini "usta" izlaze u isti svemir, ali u različito vrijeme i na različitim točkama. Ispada da se nešto sliči šupljoj "ručici", ako je ušiven u praktički ravnodušan svijet. Sila sila ulazi u usta, što se može shvatiti kao negativni naboj (recimo, elektron). Usta iz koje izlaze imaju pozitivan naboj (pozitron). Što se tiče masa, oni će biti isti na obje strane.

Uvjeti za stvaranje "mostova" Einstein-Rosena

Ova slika, zbog svoje atraktivnosti, nije se proširila na fiziku elementarnih čestica, za koje je bilo mnogo razloga. Nije lako pripisati "mostove" Einstein-Rosen kvantna svojstva, bez kojih u mikrokozmosu ne može učiniti. Takav "most" uopće nije formiran s poznatim vrijednostima naboja i masa čestica (protoni ili elektroni). "Električna" rješenja umjesto toga predviđaju "golu" singularnost, tj. Točku gdje se električno polje i zakrivljenost prostora čine beskonačnim. U takvim se točkama koncept svemirskog vremena, čak iu slučaju zakrivljenosti, gubi značenje, jer je nemoguće riješiti jednadžbe koje imaju beskonačni skup pojmova.

Kada GRT ne radi?

U sebi, UTO definitivno navodi kada prestane raditi. Na vratu, na najužem mjestu "mosta", postoji kršenje glatkoće zgloba. I treba reći da je prilično nebitno. Od položaja udaljenog promatrača, vrijeme se zaustavlja na tom grlu. Ono što Rosen i Einstein smatraju grlo sada su definirani kao horizont događaja crne rupe (nabijen ili neutralan). Rake ili čestice s različitih strana "mosta" padaju na različita "područja" horizonta. Strogo govoreći, između lijevog i desnog dijela nalazi se ne-statička regija. Da biste prolazili kroz regiju, ne možete ga nadvladati.

Nemogućnost prolaska kroz crnu rupu

Prostor koji se približava horizontu prilično velike crne rupe s obzirom na nju, izgleda da se zauvijek zamrzava. Signali od njega su manje i rjeđe. Nasuprot tome, horizont za brodski sat postiže se u konačnom vremenu. Kada ga prođe brod (zraka svjetlosti ili čestica), uskoro se počiva na singularnosti. Ovo je mjesto gdje curvatura postaje beskonačna. U singularnosti (još uvijek približavajući se) prošireno tijelo će neizbježno biti rastrgan i zgnječen. Ovo je stvarnost uređaja crne rupe.

Daljnja istraživanja

U godinama 1916-17. Dobivene su otopine Reisner-Nordström i Schwarzschild. Simetrično opisuju električno napunjene i neutralne crne rupe sferno. Međutim, fizičari su mogli u potpunosti razumjeti složenu geometriju tih prostora tek na prijelazu iz pedesetih i šezdesetih godina. Tada je DA Wheeler, poznat po svom radu u teoriji gravitacije i nuklearne fizike, predložio pojmove "crvotočinu" i "crnu rupu". Ispostavilo se da u prostorima Reisner-Nordstrom i Schwarzschild stvarno postoje pupe u prostoru. Nisu u potpunosti vidljivi daljinskom promatraču, kao ni crnim rupama. A poput njih, crvotočine u svemiru su vječne. Ali ako putnik prodire u horizont, oni se sruše tako brzo da nikakva zraka svjetlosti ne može proći kroz njih, ili masivna čestica, a ne samo brod. Da biste letjeli na drugu usnicu, izbjegavajući singularnost, morate se kretati brže od svjetlosti. Trenutno fizičari vjeruju da su supernove brzine prijenosa energije i materije u osnovi nemoguće.

Crne rupe Schwarzschild i Raisner-Nordström

Crna rupa Schwarzschilda može se smatrati neprohodnim crvotočinom. Što se tiče crne rupe Reissner-Nordstrom, to je nešto složenije, ali i neprohodno. Ipak, kako bi se opisala četverodimenzionalna crvotočina u prostoru koja se može prevoziti, nije tako teško. Potrebno je samo odabrati potrebni oblik metričke vrijednosti. Metrički tenzor ili mjerni podatak je skup količina pomoću kojih se može izračunati četverodimenzionalni interval između postojećih točaka događaja. Ovaj skup količina u potpunosti karakterizira i gravitacijsko polje i geometriju svemirskog vremena. Geometrijski prolazne crvotočine u prostoru još su jednostavnije od crnih rupa. U njima ne postoje horizonti koji dovode do kataklizmi s vremenom. U različitim trenucima, vrijeme može ići u različitim vremenima, ali ne bi smjelo prestati niti ubrzati istodobno.

Dva smjera istraživanja crvotočina

Priroda je stavila barijeru na put pojavljivanja crvotočina. Međutim, osoba je uređena tako da, ako postoji prepreka, uvijek će biti onih koji ga žele prevladati. I znanstvenici nisu iznimka. Postupci teoretičara koji se bave proučavanjem crvotočina mogu se uvjetno podijeliti u dva smjera, međusobno nadopunjavajući. Prvi se bavi proučavanjem njihovih posljedica, unaprijed pretpostavljajući da crvotočine rupe zapravo postoje. Predstavnici drugog smjera pokušavaju razumjeti što i kako se mogu pojaviti, koji su uvjeti potrebni za njihovu pojavu. Postoji više radova u ovom smjeru od prvog, a možda i zanimljiviji. Ovo područje uključuje pretraživanje modela crvotočina, kao i proučavanje njihovih svojstava.

Postignuća ruskih fizičara

Kako se ispostavilo, svojstva tvari, koja su materijal za izgradnju crvotočina, mogu se ostvariti polarizacijom vakuuma kvantnih polja. Ruski fizičari Sergej Sushkov i Arkadij Popov, zajedno s španjolskim istraživačima Davidom Hochbergom, kao i Sergejom Krasnikovom, nedavno su došli do ovog zaključka. Vakuum u ovom slučaju nije praznina. Ovo je kvantno stanje karakterizirano najnižom energijom, tj. Poljem u kojem nema pravih čestica. U ovom polju stalno postoje parovi "virtualnih" čestica koje nestaju prije nego što ih detektiraju uređaji, ali ostavljaju trag u obliku energetskog tenzora, tj. Impulsa karakterizirana neobičnim svojstvima. Unatoč činjenici da se kvantna svojstva tvari uglavnom manifestiraju u mikrokozmosu, crvotočine koje su im stvorile, pod određenim uvjetima, mogu doseći znatne dimenzije. Jedan od Krasnikovih članaka, usput, naziva se "Prijetnja crva".

Pitanje filozofije

Ako su crvotočine ikada uspjele biti izgrađene ili otkrivene, polje filozofije povezane s tumačenjem znanosti suočit će se s novim izazovima i, što se mora reći, vrlo teško. Uz sve naizgled apsurdne privremene petlje i teške probleme vezane uz kauzalnost, ovo područje znanosti vjerojatno će se jednoga dana baviti time. Baš kao što smo pravovremeno izdvojili probleme kvantne mehanike i stvorene Einsteinova teorija relativnosti. Prostor, prostor i vrijeme - sva ta pitanja zainteresirani su za sve uzraste i vjerojatno će nas uvijek zanimati. Teško je znati ih potpuno. Proučavanje vanjskog prostora vjerojatno neće biti dovršeno.