Wormholes di angkasa. hipotesis astronomi

alam semesta Starry menyembunyikan banyak misteri. Menurut teori umum relativiti (GTR) yang ditubuhkan oleh Einstein, kita hidup dalam empat dimensi ruang-masa. Ia adalah melengkung dan graviti, biasa kepada kita semua, adalah satu manifestasi hartanah ini. selekoh perkara, "selekoh" ruang di sekeliling mereka, dan lebih daripada lebih padat. Ruang, ruang dan masa - semua ini adalah topik yang sangat menarik. Selepas membaca artikel ini, anda pasti akan belajar sesuatu yang baru tentang mereka.

Idea kelengkungan

Banyak teori lain graviti, yang wujud hari ini beratus keseluruhan, berbeza secara terperinci dari kerelatifan am. Walau bagaimanapun, semua ini hipotesis astronomi kekal perkara utama - idea kelengkungan. Jika ruang tidak melengkung, ia boleh dianggap bahawa ia boleh mengambil, sebagai contoh, bentuk kawasan paip menghubungkan, yang dipisahkan oleh kejamakan tahun cahaya. Dan mungkin juga umur, jauh dari satu sama lain. Lagipun, kita tidak bercakap mengenai ruang, kita kenali, tetapi ruang-masa, apabila kita melihat ruang. Lubang di dalamnya hanya boleh muncul di bawah syarat-syarat tertentu. Kami menawarkan anda untuk berkenalan dengan fenomena yang menarik wormholes.

Idea pertama wormholes

ruang yang mendalam dan misteri mengajak. Pemikiran pada kelengkungan muncul serta-merta selepas ia telah diterbitkan oleh General Relativity. L. Flamm, seorang ahli fizik Austria yang pada tahun 1916 menyatakan bahawa geometri ruang boleh wujud dalam lubang tertentu, yang menghubungkan kedua-dua dunia. Ahli matematik N. Rosen dan Albert Einstein pada tahun 1935, menyedari bahawa penyelesaian yang paling mudah daripada persamaan dalam rangka kerelatifan am, menggambarkan sumber terpencil bercas elektrik atau neutral, mewujudkan medan graviti, mempunyai struktur spatial "jambatan". Iaitu, mereka menyambung dua alam semesta, dua hampir rata dan sama ruang-masa.

Kemudian, struktur spatial mula dipanggil "wormholes", yang agak bebas terjemahan dari perkataan lubang ulat Inggeris. Closer terjemahannya - "lubang cacing" (dalam ruang). Rosen dan juga Einstein tidak menolak kemungkinan menggunakan ini "jambatan" untuk menggambarkan mereka dengan bantuan zarah asas. Malah, dalam kes ini, zarah adalah satu bentuk semata-mata spatial. Oleh itu, keperluan untuk model sumber pertuduhan itu atau berat badan tidak secara khusus muncul. Seorang pemerhati luar jauh apabila lubang ulat yang mempunyai dimensi mikroskopik, melihat hanya sumber titik dengan caj dan besar-besaran manakala salah satu daripada ruang ini.

"Jambatan" Einstein-Rosen

Di sebelah lubang terdiri daripada talian kuasa elektrik, dan di pihak yang lain mereka keluar, tidak berakhir dan bermula di mana sahaja. G .. Wheeler, seorang ahli fizik Amerika, pada ketika ini berkata bahawa ternyata "caj tanpa caj" dan "besar-besaran tanpa besar-besaran." Ia tidak perlu dalam kes ini untuk mempertimbangkan bahawa jambatan yang digunakan untuk menyambung dua alam semesta yang berbeza. Tidak kurang relevan dan akan menjadi andaian bahawa kedua-dua lubang ulat "mulut" keluar di alam semesta yang sama, tetapi pada masa yang berlainan dan di tempat-tempat yang lainnya. Ia ternyata bahawa sesuatu yang menyerupai "pemegang" kosong jika ia adalah untuk menjahit dunia biasa hampir rata. Garis daya berada di dalam mulut, yang boleh difahami sebagai cas negatif (contohnya, elektron). Aperture yang mereka berada, mempunyai cas positif (positron). Bagi orang ramai, mereka berada di kedua-dua pihak yang sama.

Syarat-syarat pembentukan "jambatan" Einstein-Rosen

gambar ini, dengan semua tarikan, tidak merebak ke fizik zarah asas, seperti pelbagai sebab. Ia tidak mudah untuk mengada-adakan "jambatan" sifat kuantum Einstein-Rosen, yang juga hadir dalam kecilnya itu. Ini "jambatan", dan tidak dibentuk oleh nilai-nilai yang diketahui caj dan jisim zarah (proton dan elektron). "Electric" penyelesaian sebaliknya meramalkan "telanjang" ketunggalan, iaitu, titik di mana medan elektrik dan kelengkungan ruang dibuat tidak berkesudahan. Di tempat-tempat seperti konsep ruang-masa, walaupun kelengkungan tidak bermakna, kerana ia adalah mustahil untuk menyelesaikan persamaan dengan bilangan tak terhingga istilah.

Apabila tidak bekerja GTR?

Dengan sendirinya, teori umum relativiti khusus menyatakan dengan tepat apabila ia berhenti berfungsi. Pada leher, di sempit titik "jambatan", terdapat pelanggaran kelancaran sambungan. Dan ia harus berkata, agak remeh. Dari sudut pandangan pemerhati yang jauh di leher ini masa berhenti. Hakikat bahawa Einstein dan Rosen dianggap leher, kini ditakrifkan sebagai ufuk acara bagi lubang hitam (a dicaj atau neutral). Sinar atau zarah dari sisi yang berbeza, "jambatan" jatuh ke dalam "kawasan" yang berbeza horizon. Dan di antara bahagian kiri dan kanan itu, secara relatif, ia adalah satu bidang yang bukan statik. Dalam usaha untuk lulus kawasan itu, kita tidak boleh mengatasinya.

Ketidakupayaan untuk melalui lubang hitam

Kapal angkasa, yang terletak berhampiran dengan ufuk adalah relatif agak besar kepadanya lubang hitam seperti membeku selama-lamanya. isyarat semakin sedikit mencapai dia ... Sebaliknya, ufuk jam kapal dicapai dalam masa yang terhad. Apabila kapal itu (atau pancaran zarah cahaya) Pas itu, beliau tidak lama lagi akan berehat ke dalam ketunggalan. Ini adalah tempat di mana kelengkungan menjadi terbatas. Ketunggalan (pendekatan kepadanya) badan dilanjutkan tidak dapat tidak akan dipecahkan dan dihancurkan. Ini adalah realiti peranti lubang hitam.

melanjutkan pelajaran

Dalam 1916-1917 gg. Kami telah diperolehi penyelesaian Reissner-Nordström dan Schwarzschild. Mereka digambarkan oleh sfera simetri lubang hitam bercas elektrik dan neutral. Walau bagaimanapun Physics akhirnya dapat memahami ruang data geometri rumit hanya pada awal 1950-1960-ies. Ia kemudiannya D. A. Uiler, yang dikenali untuk kerja-kerja dalam teori graviti, dan fizik nuklear, mencadangkan bahawa "lubang cacing" istilah dan "lubang hitam". Rupa-rupanya di ruang Reissner-Nordström dan Schwarzschild wormholes memang wujud di angkasa. Mereka tidak benar-benar kelihatan kepada pemerhati jauh, seperti lubang hitam. Dan, seperti mereka, wormholes dalam ruang selama-lamanya. Tetapi jika pengembara menembusi kaki langit, mereka runtuh begitu cepat bahawa melalui mereka tidak boleh terbang sebarang sinar cahaya atau zarah besar-besaran, dan tidak apa kapal. Untuk terbang ke mulut yang lain, memintas ketunggalan, kita perlu bergerak lebih pantas daripada cahaya. Pada masa ini, ahli fizik percaya bahawa halaju supernova tenaga dan bahan asasnya mustahil.

lubang hitam Schwarzschild dan Reissner-Nordström

lubang hitam Schwarzschild boleh dianggap tahi lalat dilalui menggali. Bagi lubang hitam Reissner-Nordström, ia adalah agak lebih rumit, tetapi juga dilalui. Masih akan datang dan menerangkan wormholes empat dimensi dalam ruang yang boleh lulus, tidak terlalu sukar. Kita hanya perlu mengambil borang yang diperlukan daripada metrik. The tensor metrik, atau metrik, - satu set pembolehubah, dengan menggunakan mana, kita boleh mengira selang empat dimensi yang sedia ada antara titik-acara. Ini set pembolehubah sepenuhnya menyifatkan juga medan graviti, dan geometri ruang-masa. wormholes silang geometri dalam ruang, lebih mudah daripada lubang hitam. Mereka tidak mempunyai wawasan yang membawa kepada bencana dengan peredaran masa. Di tempat-tempat yang berbeza dalam masa boleh pergi kadar yang berbeza, tetapi ia tidak boleh pada masa yang sama tak terhingga menghentikan atau mempercepatkan.

Dua baris wormholes penyelidikan

Alam telah meletakkan halangan kepada kemunculan wormholes. Walau bagaimanapun, seseorang itu direka supaya jika terdapat halangan, akan sentiasa bersedia untuk mengatasinya. Dan ahli-ahli sains adalah tidak terkecuali. Prosiding ahli-ahli teori yang meneroka wormholes boleh dibahagikan kepada dua kawasan yang melengkapi antara satu sama lain. Tawaran pertama dengan pertimbangan akibat mereka terlebih dahulu dengan anggapan bahawa wormholes memang wujud. Wakil-wakil dari arah kedua cuba untuk memahami apa dan bagaimana mereka boleh muncul, keadaan yang patut untuk kemunculan mereka. Kerja ke arah ini adalah lebih besar daripada yang pertama dan, mungkin, mereka lebih menarik. Ke arah ini termasuk pencarian model wormholes, serta kajian sifat-sifat mereka.

Pencapaian fizik Rusia

Seperti yang ternyata, sifat-sifat dengan perkara itu adalah bahan untuk pembinaan wormholes dapat direalisasikan kerana polarisasi bidang vakum kuantum. ahli fizik Rusia Sergey Sushkov dan Arkady Popov, bersama-sama dengan penjelajah Sepanyol David Hochberg dan Sergei Krasnikov baru-baru ini datang ke kesimpulan ini. Vakum dalam kes ini tidak adalah tidak sah. Ini keadaan kuantum dicirikan oleh tenaga yang paling rendah, iaitu, satu bidang di mana tiada zarah sebenar. Dalam bidang ini, sentiasa mempunyai pasangan zarah "maya" hilang sebelum mereka ditemui peranti, tetapi meninggalkan kesan dalam bentuk tensor tenaga, iaitu nadi, dicirikan oleh sifat-sifat yang luar biasa. Walaupun pada hakikatnya bahawa sifat-sifat kuantum perkara terutamanya dimanifestasikan dalam kecilnya itu, wormholes, dilahirkan oleh mereka, di bawah syarat-syarat tertentu, boleh mencapai saiz yang besar. Salah satu artikel Krasnikova, dengan cara itu, dipanggil "Ancaman wormholes."

persoalan falsafah

Jika wormholes pernah masih dapat membina atau menemui alam falsafah, yang berkaitan dengan pentafsiran sains, menghadapi cabaran baru dan, saya harus katakan, ia adalah amat sukar. Dengan semua gelung masa seolah-olah tidak masuk akal dan isu-isu sukar yang berkaitan dengan penyebaban, kawasan ini sains, mungkin kadang-kadang ini akan faham. Sebagaimana difahami pada zamannya dengan masalah mekanik kuantum dan dicipta oleh teori Einstein relativiti. Ruang, ruang dan masa - semua isu-isu ini dalam semua peringkat umur, berminat untuk rakyat dan mungkin berminat untuk kita sentiasa. Untuk mengetahui baik-baik tidak berjaya. penerokaan angkasa tidak mungkin pernah selesai.