Как попасть в другую Вселенную за считанные секунды: астрофизики РУДН приблизились к секрету червоточин

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Вселенная — это удивительный и загадочный объект, который привлекает внимание ученых и любознательных людей. Одним из самых фундаментальных вопросов, которые задаются о Вселенной, является ее происхождение и эволюция. Как она возникла, как развивалась, какие законы ею управляют и какие структуры в ней существуют?

Для ответа на эти вопросы были разработаны различные космологические модели, которые пытаются описать и объяснить наблюдаемые свойства Вселенной. Одной из самых известных и проверенных моделей является модель Фридмана, которая была получена из общей теории относительности Эйнштейна сто лет назад. Эта модель предполагает, что Вселенная однородна и изотропна, то есть одинакова во всех направлениях и во всех точках. Также модель Фридмана учитывает наличие космологической постоянной, которая отвечает за ускоренное расширение Вселенной.

Эволюционирующая червоточина, соединяющая две вселенные Фридмана
Эволюционирующая червоточина, соединяющая две вселенные Фридмана
Автор: Universe (2023). DOI: 10.3390/universe9110465 by Kirill A. Bronnikov, Pavel E. Kashargin, Sergey V. Sushkov Источник: www.mdpi.com

Модель Фридмана хорошо согласуется с экспериментальными данными, такими как реликтовое микроволновое излучение, красное смещение галактик и абунданс элементов. Однако модель Фридмана не исключает возможности существования других, более сложных и необычных структур во Вселенной, которые могут нарушать ее однородность и изотропность. Одними из таких структур являются червоточины.

Червоточины — это гипотетические объекты, которые представляют собой своего рода туннели в пространстве-времени, соединяющие далекие области одной и той же Вселенной или разные Вселенные. Такие объекты были впервые предсказаны в рамках решений уравнений гравитационного поля Эйнштейна, но они оказались непроходимыми, то есть ничто не могло бы пройти через них и вернуться обратно. Однако в последующих работах были найдены решения, которые допускали существование проходимых червоточин, которые могли бы быть использованы для путешествий во времени и пространстве. Для поддержания таких червоточин открытыми требовалось наличие экзотической материи, которая имеет отрицательную плотность и давление.

Существование экзотической материи является одним из главных препятствий для реализации червоточин в природе. Однако недавно астрофизики из Российского университета дружбы народов (РУДН) показали, что проходимые червоточины могут существовать и в рамках общей теории относительности, без необходимости вводить экзотическую материю. Для этого они исследовали обобщенную форму решения Леметра-Толмана-Бонди, которое описывает эволюцию сферически симметричных распределений электрически нейтральной пыли в общей теории относительности. Они обобщили это решение на случай, когда есть внешний источник электрического или магнитного поля и ненулевая космологическая постоянная.

Они нашли численные решения, которые описывают движение фотонов через червоточины, соединяющие разные Вселенные Фридмана или разные части одной и той же Вселенной. Они также определили условия, при которых червоточины являются проходимыми, то есть позволяют фотонам переходить от одного «конца туннеля» к другому и обратно. Они показали, что проходимость червоточин зависит от их параметров, таких как заряд, масса и радиус, а также от начальных условий, таких как скорость и направление фотонов.

Множество кротовых нор в мультивселенной
Множество кротовых нор в мультивселенной
Автор: Universe (2023). DOI: 10.3390/universe9110465 by Kirill A. Bronnikov, Pavel E. Kashargin, Sergey V. Sushkov Источник: www.mdpi.com

Они также обобщили случай одной Вселенной на случай нескольких Вселенных. В этом случае «материнская» Вселенная имеет несколько «входов» в червоточины, которые соединяют ее с «дочерней» Вселенной. На каждом «входе» червоточины имеется заряд, который обусловлен наличием внешнего электрического или магнитного поля. Заряд на одном «полюсе» червоточины приводит к противоположному заряду на другом «полюсе», где может быть еще один «вход» в червоточину, и так далее. Таким образом, получается цепочка червоточин, которая напоминает грузинский десерт чурчхелу.

Множество вселенных, соединенных магнитными кротовыми норами
Множество вселенных, соединенных магнитными кротовыми норами
Автор: Universe (2023). DOI: 10.3390/universe9110465 by Kirill A. Bronnikov, Pavel E. Kashargin, Sergey V. Sushkov Источник: www.mdpi.com

Это исследование открывает новые перспективы для изучения червоточин в космологии и астрофизике. Оно показывает, что червоточины могут быть не только теоретическими конструктами, но и реальными объектами, которые могут существовать во Вселенной Фридмана. Оно также ставит ряд интересных вопросов, таких как: как обнаружить червоточины наблюдательно, какие эффекты они оказывают на окружающую материю и излучение, какова их роль в эволюции Вселенной и ее структур, можно ли использовать червоточины для путешествий во времени и пространстве и т. д.

Эти и другие вопросы могут быть предметом дальнейших исследований, которые помогут раскрыть тайны Вселенной.

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Почему дымчатого леопарда называют современным саблезубым хищником

На ветке дымчатый леопард выглядит как крупная пятнистая кошка с необыкновенно длинным хвостом. Он может спокойно лежать, свесив лапы, и почти растворяться среди теней и листвы. Но стоит ему...

Обзор Dreame Air Auto: плойка, которая сама накручивает волосы

С обычной плойкой все понятно: прядь нужно накрутить, подержать и аккуратно снять. Dreame Air Auto делает эту часть сама, причем после нагрева сразу охлаждает локон. Звучит удобно, но возникает...

Чистый звук от 9 Вольт: как магнитола Aiwa TPR-950 обошла гигантов 80-х

В истории портативного аудио существует мнение, что качество звучания магнитолы напрямую зависит от ее габаритов, количества элементов питания и заявленной мощности. В начале восьмидесятых годов...

Зачем из подвала дома сталинки торчит высокая кирпичная труба

Прогуливаясь по старым районам российских городов, можно заметить необычную деталь: из цоколя или прямо из подвала многоквартирного дома сталинской постройки (до середины 50-х годов) вверх тянется...

Почему одни акулы могут лежать на дне, а другие должны постоянно плавать

Акула медленно проходит над рифом, а под каменным выступом несколько её сородичей лежат почти неподвижно. Для дайвера это обычная картина, но она плохо сочетается со знакомым утверждением: «Акула...