В последние десятилетия черные дыры превратились из теоретической экзотики в наблюдаемую реальность. Теперь физики задаются вопросом: может ли следующей подтвержденной «фантастикой» стать кротовая нора — туннель, связывающий удаленные уголки пространства-времени?
Доктор Деян Стойкович, профессор Университета штата Нью-Йорк в Буффало, в беседе с Джоном Майклом Готье на канале Event Horizon объясняет, как мы можем обнаружить эти структуры, наблюдая за движением звезд в самом центре нашей Галактики.
🌌 От математической патологии к реальности 1:29
Идея кротовых нор (червоточин) не нова: она вытекает непосредственно из уравнений общей теории относительности Эйнштейна. Стойкович проводит историческую параллель с черными дырами . Карл Шварцшильд нашел решение для черной дыры всего через год после публикации теории Эйнштейна, но научное сообщество десятилетиями считало его «патологическим», не имеющим отношения к физической реальности . Само название «черная дыра» появилось лишь в 1960-х благодаря Джону Уилеру .
По мнению доктора Стойковича, кротовые норы сейчас находятся на том же этапе:
- Первое решение было предложено Эйнштейном и Розеном в 1935 году (мост Эйнштейна — Розена) .
- В физике действует принцип: то, что не запрещено законами природы в явном виде, скорее всего, где-то реализовано .
- Кротовые норы являются легитимным решением уравнений поля, а значит, высока вероятность их существования во Вселенной .
🔭 Как «взвесить» гравитацию с той стороны 6:11
Основная проблема поиска кротовых нор заключается в их визуальном сходстве с черными дырами. Стойкович предполагает, что кротовая нора может «прятаться» внутри черной дыры, например, такой как Стрелец А* в центре Млечного Пути .
Для обнаружения такого объекта физики предлагают использовать звезду S2, которая вращается вокруг центра нашей Галактики с огромной скоростью . Если в центре находится не просто черная дыра, а вход в кротовую нору, то через нее должна «просачиваться» гравитация объектов из другой части Вселенной (или даже другой Вселенной) .
Методика поиска аномалий:
- Гравитационная утечка: Если по ту сторону туннеля находятся звезды, их масса будет влиять на орбиту звезды S2 на нашей стороне .
- Точность измерений: Для фиксации таких возмущений требуется точность измерения ускорения порядка $10^{-6}$ м/с². Текущий уровень точности составляет $10^{-4}$ м/с² .
- Временной фактор: По оценке Стойковича, прогресс в инструментарии (например, работа Очень Большого Телескопа в Чили или обсерватории Кека) позволит достичь нужной точности в ближайшие 10–20 лет .
Важное уточнение (Caveat): Стойкович предупреждает, что обнаружение аномального ускорения не станет мгновенным доказательством существования кротовой норы . Сначала ученым придется исключить более прозаические объяснения: влияние невидимых нейтронных звезд или черных дыр звездных масс на нашей стороне .
🧱 Проходимость и отрицательная энергия 13:51
Даже если кротовая нора существует, она может быть «непроходимой» — захлопываться быстрее, чем свет успеет пройти сквозь нее.
Для поддержания туннеля в открытом состоянии, по словам гостя, требуется макроскопическое количество «отрицательной энергии» . Эта экзотическая субстанция создает антигравитацию, препятствуя коллапсу «горловины» .
- На микроскопическом уровне квантовые флуктуации допускают появление отрицательной плотности энергии.
- На макроскопическом уровне наука пока не знает способов накопления такой энергии .
- Существует гипотеза (ER = EPR), согласно которой любые две запутанные частицы соединены микроскопической кротовой норой . По мнению Стойковича, такие норы должны быть непроходимыми, иначе мы бы видели спонтанно исчезающие и появляющиеся частицы .
Исследования Стойковича также показали уникальное свойство гравитации: через горизонт событий даже непроходимой кротовой норы может передаваться гравитационное воздействие (через деформацию самого пространства-времени), в то время как электромагнитные волны или другие поля полностью блокируются [12:32, 13:51].
⏳ Парадоксы времени и Мультивселенная 16:45
Кротовые норы связывают не просто две точки в пространстве, а две точки в пространстве-времени. Это открывает теоретическую возможность путешествий во времени, что неизбежно ведет к парадоксам, таким как «парадокс дедушки» .
В ходе дискуссии были озвучены три версии решения проблемы парадоксов:
- Самосогласованность: Путешественник может попасть в прошлое, но не может изменить ход истории .
- Разветвление вселенных: При попытке изменения прошлого Вселенная разделяется на две ветви, и изменения происходят в другой реальности .
- Глобальная стрела времени: Стойкович согласился с интересным предположением ведущего о том, что энтропия может навязывать единое направление времени даже между связанными через туннель мирами .
🔗 Мосты в другие миры 20:34
Математические решения, такие как мост Эйнштейна — Розена, описывают соединение двух бесконечных плоских вселенных . Однако реальная Вселенная может отличаться.
Стойкович и его коллеги разработали модель кротовой норы в пространстве де Ситтера (пространстве с положительной космологической константой), которое ближе к нашей реальности с ее темной энергией . Ученые обнаружили, что в такой среде кротовая нора может быть стабильной, так как расширение пространства (отталкивающая гравитация) удерживает две черные дыры от столкновения друг с другом .
Этот механизм не ограничен только сверхмассивными объектами. Теоретически, кротовая нора может быть связана даже с компактной нейтронной звездой . Несмотря на то, что использование таких туннелей для межзвездных перелетов остается делом далекого будущего, инструменты для их обнаружения в центре нашей Галактики создаются уже сегодня.
