Jak si potřást rukou, kdo letěl z budoucnosti? Proč v tvůj lev se může náhle zhmotnit? Jak se dostat do další vesmír, navštivte stroj času a co je „bílé“ díra “? To řekl vedoucí výzkumník v laboratoři Fyzika hvězd hlavní hvězdárny (Pulkovo) Krasnikov.
– Sergey Vladilenovich, co je červí díra?
– Neexistuje žádná přísná definice. Takové definice jsou nutné, když dokážete některé věty a neexistují téměř žádné přísné věty, proto se omezuje hlavně na obrazové koncepty, obrázky. Představte si, že jsme si vzali míč z našeho trojrozměrného prostory v jedné místnosti a stejný míček byl vynesen v jiné místnosti místnost a výsledné okraje těchto otvorů byly slepeny dohromady.
Foto z otevřených zdrojů
Takže když jsme v jedné místnosti krok dovnitř bývalého míče, který se stal otvorem, vyjdeme v jiné místnosti – z díry, které se vytvořily místo jiného míče. Pokud my prostor by nebyl trojrozměrný, ale dvourozměrný – vypadalo by to jako list papíru, na který je nalepeno pero. Trojrozměrný analogový a jeho vývoj v průběhu času se nazývá červí díra.
– Jak obecně krtci studují?
– Toto je čistě teoretická činnost. Červí díry nikdo nikdy neviděl, a obecně není jisté, že jsou dokonce existují. Červí díra a začala studovat, počínaje z otázky: existují takové mechanismy v přírodě, že by nám zaručilo, že takové díry v přírodě neexistují možná? Tyto mechanismy nebyly nalezeny, takže můžeme předpokládat, že červí díry jsou skutečný jev.
– Je v zásadě možné vidět červí díru?
– Samozřejmě. Pokud v uzamčené místnosti náhle nemáte nikde muž vyleze, pak pozorujete červí díru. Moleholes jako předmět studie byl vynalezen a propagován Američanem ani teoretický fyzik John Wheeler, který chtěl s jejich pomocí vysvětlit stejně jako elektrické náboje. Pojďme to vysvětlit. Popis volné elektrické pole z hlediska teoretické fyziky – není to příliš obtížný úkol.
Ale popsat elektrický náboj ze stejného hlediska je velmi není snadné. V tomto smyslu se objeví elektrický náboj záhadná věc: nějaká látka, oddělená od pole, neznámého původu a není jasné, jak s ním zacházet klasická fyzika. Wheelerův nápad byl následující. Řekněme to máme mikroskopickou červí díru, která je propíchnutá silovými čarami – z jednoho konce do nich vstoupí a pomocí další – vyjít.
Vnější pozorovatel, který neví, že tyto dva konce spojen silovými čarami, takový objekt bude vnímat jako jednoduchá koule ve vesmíru, prozkoumá pole kolem něj a bude to vypadat jako pole bodového náboje. Pouze pozorovateli se zdá, že je to nějaký záhadný materiál, který má poplatek atd., a to vše proto, že neví co ve skutečnosti je to červí díra.
To je samozřejmě velmi elegantní nápad a mnozí to vyzkoušeli. vyvíjet, ale ne zvlášť pokročilý, protože elektrony jsou, nakonec, kvantové objekty a červí díry na kvantové úrovni přirozeně nikdo nemůže popsat. Ale za předpokladu, že hypotéza je pravdivá, pak jsou červí díry více než každodenní Fenomén, vše související s elektřinou bude svázáno, v roce 2007 nakonec je to na nich.
Foto z otevřených zdrojů
Exotická hmota je klasický pojem fyziky, který popisuje jakákoli (obvykle hypotetická) látka, která jednu porušuje nebo několik klasických podmínek, nebo neskládá známé baryony. Tyto látky mohou mít takové vlastnosti, jako je negativní hustota energie nebo odpuzování spíše než přitahuje gravitace. Exotická hmota používané v některých teoriích, například v teorii struktury krtci. Nejslavnější zástupce exotiky hmota je vakuum v oblasti se záporným tlakem, Vyvolává se casimirový efekt.
– Co jsou červí díry?
– Z pohledu teoretických cest jsou průchodné a neproniknutelné krtek. Nepřekonatelní jsou ti, kteří prochází který se zhroutí a stane se to tak rychle, že přejít z jednoho konce na druhý žádný objekt prostě nemá čas. Nejzajímavější je samozřejmě studium druhého druhu červí díry – průchodné. Existuje dokonce krásná teorie, která říká, že my bývala považována za supermasivní černé díry ve středu galaxií – to je vlastně ústa červí díry. Tato teorie není téměř vyvinuta. a samozřejmě nenašla žádné potvrzení, ona spíše existuje jako nápad. Jeho podstatou je, že mimo červí díra vidíte jen to, že ve středu galaxie je nějaký sféricky symetrický objekt, ale co to je – krtka nebo černá díra – nemůžete říct, protože jsou mimo toto zařízení.
Ve skutečnosti je lze odlišit pouze jedním parametrem – hmotností. Pokud se hmotnost ukáže jako negativní, pak je to pravděpodobně krtek díra, ale pokud je hmotnost kladná, pak zde potřebujete další informace, protože černá díra může být také krtek doupě. Negativní masa je obecně jednou z ústředních momenty celého příběhu s červími dírkami. Protože v pořádku být průchodný – červí díra musí být vyplněna co se nazývá exotická látka – látka s by v některých bodech byla hustota energie negativní.
Na klasické úrovni nikdo takovou látku nikdy neviděl, ale víme jistě, že v zásadě může existovat. Kvantové efekty, které mají za následek výskyt takové látky. To je docela dobře známý jev a nazývá se Casimirův efekt. Bylo oficiálně zaregistrováno. A spojené s existencí negativní energetické hustoty, což je velmi inspirativní.
Casimirův efekt – účinek vzájemné přitažlivosti d) vedení nenabitých těl pod vlivem kvantových výkyvů v vakuum. Nejčastěji mluvíme o dvou paralelně nenabitých zrcadlené povrchy umístěné v blízkosti, ale Casimirův efekt existuje také se složitějšími geometriemi. Důvod efekt – energetické vibrace fyzického vakua způsobené neustálé zrození a zmizení virtuálních částic v něm. Účinek předpověděl nizozemský fyzik Hendrick Casimir v roce 2007 1948 a později experimentálně potvrzeno.
Obecně je v kvantové vědě záporná hustota energie docela běžná věc spojená například s Hawking odpařování. Pokud taková hustota existuje, my můžeme položit následující otázku: jak velká je hmotnost černé díry (parametr gravitačního pole, které vytvořilo)? K tomu existuje řešení úkoly, které se vztahují na černé díry – tedy objekty s pozitivní hmotnost, ale existuje řešení použitelné pro negativní masy.
Foto z otevřených zdrojů
Pokud je v červí díře dostatek exotických látek hodně, pak mimo hmotnost tohoto objektu bude negativní. Proto jedním z hlavních typů „pozorování“ červí díry je sledování objekty, u kterých lze předpokládat, že mají negativní hmotnost. A pokud najdeme takový objekt, pak docela s velkou pravděpodobností bude možné říci, že je to krtek díra.
Krtkovité díry se také dělí na vnitřní svět a vnitřní svět. Pokud zničíme tunel mezi dvěma ústy druhého typu doupěte – my můžeme mezi sebou vidět dva vesmíry zcela nespojené. Taková červí díra se nazývá mezikvět. Ale pokud to uděláme to samé a uvidíte, že je vše v pořádku – zůstali jsme ve stejném Z vesmíru pak před námi je intramorld červí díra. Tito dva druhy červí díry mají hodně společného, ale je zde také důležitý rozdíl. Faktem je, že červí díra na celém světě, pokud existuje, má tendenci proměnit se v stroj času. Vlastně na pozadí tento předpoklad a poslední nárůst zájmu o krtek nory.
V případě červí díry uvnitř světa jsou dva různé způsoby, jak se dívat na souseda: přímo tunelem nebo v kruhovém objezdu. Pokud začnete pohybovat jedním ústím červí díry vzhledem k jinému pak podle známého paradox dvojčat, druhá osoba, vracející se z výletu, bude mladší než ostatní. A na druhou stranu, když vy podívejte se skrz tunel – oba sedíte klidně, z vašeho pohledu pohled, laboratoře, nic se ti nestane, tvoje hodinky synchronizováno. Takže máte teoretický možnost ponořit se do tohoto tunelu a vystoupit v tuto chvíli pohledu vnějšího pozorovatele předchází okamžik, kdy potápěl jsi se. Přizpůsobeno na odpovídající stupeň zpoždění způsobí možnost takové kruhové cesty v časoprostoru, když se vrátíte do původního místa odletu a zatřepete předchozí inkarnace ruky.
Paradox dvojče je myšlenkový experiment, pomocí kterého zkuste „prokázat“ nekonzistenci speciální teorie relativita. Podle SRT, pokud jde o “nehybný” pozorovatelé, všechny procesy v pohybujících se objektech zpomalují. S na druhé straně princip relativity prohlašuje rovnost inerciální referenční systémy. Na základě toho uvažování vedoucí ke zjevnému rozporu. Pro přehlednost Je uvažován příběh dvou dvojčat. Jeden z nich (cestovatel) pokračuje vesmírným letem a druhý (homebody) – zůstává na Zemi. Nejčastěji je formulován „paradox“ takto:
Pokud jde o brambory na gauči, hodinky pro pohybující se cestovatele mají zpomalení času, takže když se vrátí, musí být pozadu z gauče bramborové hodinky. A naopak, pokud jde o cestovatele Země se pohnula, takže by se měly pozdržet hodiny homebody. Ve skutečnosti bratři jsou si tedy rovni po návratu svých hodinek by se měl zobrazit jednou. Nicméně, podle čerpacích stanic, zaostává budou hodinky cestovatele. V takovém porušení viditelné symetrie bratrů a je zde rozpor.
– Jaký je zásadní rozdíl mezi červí díry a černé díře?
– Za prvé, musím říci, že existují dva typy černých děr – ty to se vytvořilo v důsledku kolapsu hvězd a těch, které původně existoval, vznikl spolu se vznikem Vesmír. Jedná se o dva zásadně odlišné typy černých děr. V jeho čas byl něco jako “bílá díra”, nyní to bylo používá se zřídka. Bílá díra je stejná černá, ale vyvíjí se zpět v čase. V černé díře pouze látka letí a už odtamtud nikdy nemůže uniknout. Z bílé díry naopak látka pouze letí ven, ale v žádném případě se do ní nedostane není povoleno. Ve skutečnosti je to velmi přirozené, pokud pamatujte, že Obecná teorie relativity je časově symetrická, a proto, pokud existují černé díry – musí také existovat bílá. Jejich Celek je krtko.
– Co je známo o vnitřní struktuře červích děr?
– Zatím se v tomto smyslu modely staví pouze. Na jedné straně jsme víme, že vzhled této exotické hmoty je pravděpodobně detekován dokonce experimentálně a stále zůstává mnoho otázek. Jediný model červí díry, který mi je víceméně známý v souladu s realitou – jedná se o model původního odpařování (od začátku vesmíru) červí díry. Z tohoto důvodu taková díra zůstává po dlouhou dobu průchodná.
– Na čem přesně pracuješ?
– Zabývám se čistě teoretickou činností, která lze shrnout jako kauzální strukturu časoprostoru – toto je klasická teorie relativity, někdy poloklasická (kvantum, jak víte, ještě neexistuje).
Foto z otevřených zdrojů
V klasické nerelativistické teorii lze přijít dostatečně silný důkaz, že cestování dovnitř čas nemůže být, ale v GR neexistuje takový důkaz. A Einstein, když právě rozvíjel svou teorii, si to uvědomil. Pro něj přemýšlel, jestli taková možnost existuje vyloučit. Pak se tomuto úkolu nevyrovnal, protože on sám později a promluvil. A ačkoli Einstein vytvořil jazyk pro studium tohoto problému, úkol zůstal akademický. Přechod zájmu o ni se stalo na konci 40. let, kdy Godel navrhl kosmologický model obsahující takové uzavřené křivky.
Ale protože Gödel vždy nabídl něco exotického – pro Toto bylo vzato se zájmem, ale bez vážných vědeckých důsledků. A pak někde na konci minulého století, hlavně díky sci-fi – například film “Kontakt” s Jodie Fosterem – zájem o téma času cestování znovu s červí díry znovuzrozen. Autor románu, podle kterého je psán scénář filmu, – toto je velmi slavný astronom, popularizátor vědy Karl Sagan.
K záležitosti přistoupil velmi vážně a zeptal se také svého přítele velmi slavný relativista, Kip Thorne, uvidíme, jestli je to možné vše, co je ve filmu popsáno z hlediska vědy. A publikoval polopopulární článek v časopise pro americké učitele fyziky “Červí díra jako nástroj pro studium obecné teorie relativity”, kde zvažoval možnost cestovat časem skrze krtka nory.
Ale musím říci, že tehdy byla ve sci-fi populární myšlenka cestování přes černé díry. Ale pochopil, že černá díra – objekt je naprosto neprůchodný – cestujte skrz ně nemožné, proto se považovali za krtek za příležitost cestování časem. Ačkoli to bylo známo dříve, ale lidé z nějakého důvodu vzal své závěry jako zcela novou myšlenku a spěchal, aby to prozkoumal. Kromě toho byl kladen důraz na předpoklad že stroj času nemůže existovat, ale rozhodl se to zjistit proč. A docela rychle přišlo pochopení, že není zřejmé proti takovému stroji není žádná námitka. Od té doby začal se objevovat rozsáhlejší výzkum teorie. Obecně od té doby to dělám.
Kontakt je film sci-fi z roku 1997. Ředitel – Robert Zemeckis. Hlavní děj: Ellie Arrowayová (Judy Foster) jako celek věnovala svůj život vědě, stává se účastníkem projektu hledání mimozemské inteligence. Všechny pokusy o hledání mimozemských signálů neúrodná a budoucnost jejího projektu je v sázce. Ally se zoufale snaží najít podporu, ale nečekaně dostane pomoc od výstřední miliardář Hadden. A tady je výsledek – Ellie zachytí signál. Dešifrování signálu ukazuje, že obsahuje popis technické zařízení. Jeho účel není jasný, ale uvnitř pojal místo pro jednu osobu.
Po vytvoření a spuštění zařízení Ellie přejde na cestovat červí díry a je pravděpodobně převeden na planeta v jiném hvězdném systému. Probouzí se tam, na pobřeží, ona potkává zástupce jiné civilizace, která si vybrala její obraz zesnulý otec. Když se hrdinka rozhlédne, uvědomí si to terén je obnoven mimozemskou myslí v její mysli na obrázku kresba, kterou kreslila v dětství. Cizinec jí to říká zařízení vám umožňuje uspořádat systém mezihvězdných cest komunikace a Země se nyní stává členem civilizačního společenství Vesmír.
Ellie se vrací na Zemi. Z pohledu třetích osob pozorovatelé, nic se jí nestalo po zahájení instalace a naše tělo neopustilo naši planetu. Ellie je v paradoxu situace. Jako vědkyně z hlediska přísné vědy ne můžete potvrdit vaše slova. Ještě jedna věc je jasnější. okolnost: videokamera připojená k Ellie během cestování, nezaznamenali nic, ale trvání prázdného záznamu Nebylo to pár sekund, ale 18 hodin …
– Je možné „udělat“ krtka?
– Jen o tom je přísný vědecký výsledek. To je vzhledem k tomu, že na studování červí díry neexistují přesné výsledky. Existuje věta prokázaná na velmi dlouhou dobu, a mluví o tom. Existuje něco jako globální nadsázka. V tomto případě nezáleží na tom, co to znamená, ale jde o to, že zatím protože vesmír je globálně hyperbolický, červí díra nemožné vytvořit – může existovat v přírodě, ale dělat sami to nebude fungovat.
Pokud se vám podaří překonat globální hyperbolicitu, pak možná možná můžete chovat červí díru. Faktem však je, že toto lámání samo o sobě je tak exotické, tak špatné studoval a zatemňoval, že strana má za následek formu zrození červí díra – to je relativně maličkost ve srovnání s ním skutečnost, že se vám podařilo zlomit globální hyperbolicita.
Zde je velmi slavná věc zvaná „princip“ přísná cenzura vesmíru, “která říká, že vesmír vždy globálně hyperbolický. Ale v zásadě to není nic víc než přání. Neexistuje žádný důkaz věrnosti tomuto principu, mnoho lidí má vnitřní jistotu, že časoprostor by měl být globálně hyperbolický. Pokud to je tak, že je nemožné vytvořit červí díru – musíte se podívat existující. Mezitím existují vážné pochybnosti o věrnosti zásady prostorovou cenzuru vyjádřil sám autor – Roger Penrose, ale to je jiný příběh.
– To znamená, některé vytvořit červí díru vážné náklady na energii?
“Je velmi těžké něco říct.” Potíž je v tom, když vy globální hyperboličnost je porušována, je současně porušována a předvídatelnost je téměř stejná věc. Nějak můžete geometricky změňte prostor ve vašem okolí, například si vezměte tašku a dal ji na jiné místo. Ale existují určité limity koho můžete udělat, zejména stanovený limit předvídatelnost. Například, někdy to můžete říct se stane za 2 sekundy, a někdy ne. Pokraj toho, co jsi ty můžete nebo nemusíte být schopni předpovídat, co leží na globálním trhu hyperbolicita. Pokud máte časoprostor po celém světě hyperbolický – můžete předpovídat jeho vývoj.
Pokud předpokládáme, že to v určitém okamžiku porušuje globální hyperbolicita – s předvídatelností je všechno velmi špatné. Proto vzniká úžasná věc, například taková, že přímo tady a teď se může červí díra zhmotnit který lev vyskočí. Bude to exotický jev, ale není tomu tak bude porušovat jakékoli fyzikální zákony. A na druhé straně, ty můžete utratit hodně úsilí, peněz a zdrojů, abyste to nějak usnadnili tento proces. Výsledek však bude stále stejný – v obou V případech, kdy nevíte, zda se červí díra objeví nebo ne. V s klasickou fyzikou nemůžeme nic dělat – chce, vznikne, nebude chtít – nevznikne – kvantová věda není náznaky v této záležitosti nám zatím nedaly.
Princip „vesmírné cenzury“ byl formulován v roce 1969 Roger Penrose v následující obrazové podobě: „Příroda vyživuje averze k nahé singularitě. “Říká, že singularity časoprostor se objeví na místech, která se líbí vnitřní oblasti černých děr, skryté před pozorovateli. Tenhle princip ještě nebyl prokázán a existuje důvod k pochybnostem absolutní správnost (např. zhroucení oblaku prachu s velká úhlová hybnost vede k „holé singularitě“, ale není známo, zda je toto řešení Einsteinových rovnic stabilní relativně malé poruchy počátečních údajů).
Penrose formulace (silná forma kosmické cenzury) naznačuje, že časoprostor jako celek je celosvětově hyperbolický.
Stephen Hawking později navrhl jinou formulaci (slabá forma cenzury vesmíru), kde pouze globální hyperboličnost „budoucí“ složky časoprostoru.
Olga Fadeeva
Time Universe Galaxy Time Machine Stephen Hawking Černá díra Einstein
