Den rumeposiske Interstellar (en science fiction-film, der blev udgivet i oktober 2014), fortæller historien om astronauter, der på jagt efter muligheder for at redde menneskeheden opdager "livets vej" repræsenteret af en mystisk tunnel.
Denne passage på en uforklarlig måde vises i nærheden af Saturn og tager i rummet en person til en fjern galakse og giver dermed en chance for at finde planeter beboet af levende væsener. Planeter, der kan blive et andet hjem for mennesker.
Hypotesen om eksistensen af en filmtunnel, kaldet af videnskabsmænd "ormhul" eller "ormhul", blev forudgået af en ægte fysisk teori, der blev foreslået af en af de første astrofysikere og tidligere professor ved Californiens teknologiske institut Kip Thorne.
Kip Thorne hjalp også astronomen, astrofysikeren, populariseringen af videnskaben og en af dem, der indledte projektet til at søge efter udenrigsundervisning - Carl Sagan - med at skabe en model af et ormhul til sin roman Kontakt. Overtalelsesevnen af det visuelle i filmen for rumforskere er så indlysende, at astrofysikere indrømmer, at de måske er de mest nøjagtige skildringer af ormehuller og sorte huller i verdensbiografen.
Der er kun en "lille" detalje i denne film, der hjemsøger den opmærksomme seer: at flyve i et rumudtryk som dette er naturligvis godt, men vil piloterne være i stand til at holde et egetræ under denne meget interstellare bevægelse?
Skaberne af rumhuklussen valgte ikke at nævne, at den originale teori om ormehul tilhørte andre førende teoretikere inden for astrofysik - den blev startet af Albert Einstein sammen med hans assistent Nathan Rosen. Disse forskere forsøgte at løse Einsteins ligninger for generel relativitet, så resultatet blev en matematisk model for hele universet sammen med tyngdekraften og elementære partikler, der danner stof. I processen med alt dette blev der forsøgt at forestille sig rummet som to geometriske planer forbundet til hinanden af "broer".
Parallelt, men uafhængigt af Einstein, blev lignende arbejde udført af en anden fysiker - Ludwig Flamm, der i 1916, også mens han løste Einsteins ligninger, gjorde sin opdagelse af sådanne "broer".
Salgsfremmende video:
Alle tre "Mostostroevites" led en generel skuffelse, da "teorien om alt, hvad der eksisterer" viste sig at være uundværlig: sådanne "broer" i teorien handlede anderledes end virkelige elementære partikler.
Ikke desto mindre offentliggjorde Einstein og Rosen i 1935 et værk, hvor de redegjorde for deres egen teori om tunneler i rumtidskontinuumet. Dette værk, som udtænkt af forfatterne, skulle tydeligvis tilskynde andre generationer af videnskabsfolk til at reflektere over muligheden for at anvende en sådan teori.
Wheelers ormehuller
På en gang introducerede fysiker fra Princeton University John Wheeler i ordcirkulation betegnelsen "ormhul", som blev brugt i flere år til at studere konstruktionen af modeller af "broer" i henhold til Einstein-Rosen-teorien. Wheeler bemærkede: denne "bro" ligner smertefuldt en bevægelse, der gnugges af en orm i en frugt. Forestil dig en myr, der kravler fra den ene side af en pære til den anden - den er i stand til enten at krybe over hele den buede overflade, eller ved at forkorte stien krydse frugten gennem en ormhullstunnel.
Og hvis vi forestiller os, at vores tredimensionelle rum-tid kontinuum er huden på en pære, der ligesom en buet overflade omfatter en "masse" med meget større dimensioner? Måske er Einstein-Rosen "broen" selve tunnelen, der skærer gennem denne "masse", den tillader pilotskibe at reducere afstanden i rummet mellem to punkter. I dette tilfælde taler vi sandsynligvis om en reel matematisk løsning af den generelle relativitetsteori.
Ifølge Wheeler minder mundene på Einstein-Rosen "broer" meget på det såkaldte Schwarzschild sorte hul - enkel sag med en sfærisk form og så høj densitet, at dens tyngdekraft ikke kan overvindes selv ved lys. Astronomer har en stærk tro på eksistensen af "sorte huller". De mener, at disse formationer er født, når meget massive stjerner "kollapser" eller dør ud.
Hvor velbegrundet er hypotesen om, at et "sort hul" er det samme som et "ormhul" eller en tunnel, der tillader langdistanceopstand? Måske set fra matematisk synspunkt, er denne udsagn sand. Men kun i teorien: der er ingen overlevende på en sådan ekspedition.
Schwarzschilds model repræsenterer den mørke midt i det "sorte hul" som et entall punkt eller central neutral stationær kugle med uendelig tæthed. Wheelers beregninger viser konsekvenserne af, hvad der skete i tilfælde af dannelsen af en sådan "ormhul", når to entalpunkter (Schwarzschild "sorte huller") i to fjerne dele af universet konvergerer i sin "masse" og skaber en tunnel mellem dem.
Forskeren fandt ud af: sådan en "ormhul" har en ustabil karakter: tunnelen er først dannet og derefter kollaps, hvorefter kun to entallspunkter ("sorte huller") tilbage igen. Proceduren for udseendet og lukningen af tunnelen er så lynet hurtigt, at selv en lysstråle ikke kan trænge igennem den, hvad så en astronaut forsøger at glide igennem - den vil blive slugt af et "sort hul". Ingen vittighed - vi taler om øjeblikkelig død, fordi tyngdekraften med skør magt vil rive en person i stykker.
"Sorte huller" og "hvide pletter"
Thorne udgav samtidigt med filmen bogen "De videnskabelige fundamenter i filmen" Interstellar ". I dette værk bekræfter han:" Enhver krop - levende eller livløs - i det øjeblik, tunnelens sammenbrud vil blive knust og revet i stykker!”
For en anden alternativ variant - Kerrs roterende "sorte hul" - har forskere af "hvide pletter" i interplanetær rejse fundet en anden løsning på den generelle relativitetsteori. Singulariteten inde i Kerrs "sorte hul" har en anden, ikke sfærisk, men ringformet form.
Visse modeller deraf kan give en person en chance for at overleve i interstellar flyvning, men kun hvis skibet udelukkende passerer dette hul gennem ringens centrum. Noget som plads-basketball, kun omkostningerne ved at ramme her er ikke ekstra point: eksistensen af et stjerneskib sammen med dets besætning står på spil.
Kip Thorne, forfatter af The Scientific Basics of Interstellar, tvivler på denne teori. Tilbage i 1987 skrev han en artikel om at flyve gennem et ormhul, hvor han påpeger en vigtig detalje: Kerr-tunnelens hals har en meget upålidelig sektion, der kaldes " den Cauchy horisont ".
Som de tilsvarende beregninger viser, så snart kroppen forsøger at passere dette punkt, kollapser tunnelen. Desuden, og under betingelsen af en vis stabilisering af "ormhullet", vil den, som kvanteteorien siger, straks blive fyldt med hurtige partikler med høj energi.
Når du stikker dig selv ind i Kerrs "sorte hul", vil en tør ristet skorpe forblive af dig.
Årsagen - "uhyggelig handling på afstand"?
Faktum er, at fysikere endnu ikke har tilpasset de klassiske tyngdekraftslove til kvante teori - denne gren af matematik er for svær at forstå, og mange forskere har endnu ikke givet den en nøjagtig definition.
Samtidig antydede Princeton-videnskabsmanden Juan Malsadena og hans Stanford-kollega Leonard Susskind, at ormehul naturligvis ikke er andet end den materielle udførelsesform for sammenfiltring på det tidspunkt, hvor kvanteobjekter forbinder - uanset om de er langt fra hinanden. ven.
Albert Einstein havde sit eget navn for sådan sammenfiltring - "uhyggelig langdistanceaktion", den store fysiker troede ikke at være enig med det almindeligt accepterede synspunkt. På trods af dette har mange eksperimenter bevist eksistensen af kvanteforvikling. Desuden er det allerede i brug til kommercielle formål - det beskytter online dataoverførsel, f.eks. Banktransaktioner.
Ifølge Malsadena og Susskind kan kvanteforviklinger i store mængder påvirke ændringen i geometrien i rumtidskontinuumet og bidrage til fremkomsten af "ormehuller" i form af sammenfiltrede "sorte huller". Men hypotesen fra disse forskere tillader ikke dannelse af acceptable interstellare tunneler.
Ifølge Malsadena gør disse tunneler på den ene side ikke det muligt at flyve hurtigere end lysets hastighed, og på den anden side kan de hjælpe astronauter stadig med at mødes der, inde, med en "anden". Der er imidlertid ingen glæde ved et sådant møde, da mødet vil blive efterfulgt af uundgåelig død på grund af en gravitationspåvirkning i midten af det "sorte hul".
Kort sagt er "sorte huller" en reel hindring for efterforskning af menneskets rum. I så fald, hvad kan et ormhul være? Ifølge videnskabsmanden ved Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics Avi Loeb har folk mange muligheder på denne score: Da der ikke er nogen teori, der kombinerer generel relativitet med kvantemekanik, er vi ikke opmærksomme på hele sættet af mulige rumtidstrukturer, hvor ormehuller kan vises. ".
De kollapser
Men også her er ikke alt så enkelt. Den samme Kip Thorne i 1987 etablerede en funktion for enhver "ormhul" svarende til den generelle relativitetsteori til at kollapse, hvis det ikke bliver forsøgt at holde det åbent på grund af det såkaldte eksotiske stof, som har negativ energi eller antigravitet. Thorne forsikrer: eksistensen af eksomatter kan konstateres eksperimentelt.
Eksperimenter viser, at kvantumsvingninger i et vakuum naturligvis er i stand til at skabe negativt tryk mellem to spejle, der er placeret meget tæt.
Til gengæld ifølge Avi Loeb, hvis du observerer den såkaldte mørke energi, vil disse undersøgelser give endnu mere grund til at tro på eksistensen af eksotisk stof.
En videnskabsmand ved Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics siger, at “… vi ser hvordan i løbet af de nylige kosmiske historie galakser bevæger sig væk fra os med en hastighed, der øges i tiden, som om de er påvirket af antigravitet - en sådan accelererende udvidelse af universet kan forklares, hvis universet er fyldt med et stof med undertryk, nøjagtigt det materiale, der er nødvendigt for fremkomsten af et ormhul ….
Samtidig mener både Loeb og Thorne, at selv hvis et "ormhul" er i stand til at forekomme naturligt, vil det kræve en masse eksotiske stoffer. Kun en højtudviklet civilisation vil være i stand til at akkumulere en sådan energireserve og efterfølgende stabilisering af en sådan tunnel.
I synspunkter på denne teori er der heller ikke "nogen aftale mellem kammeraterne." For eksempel er her hvad deres kollega Malsaden synes om resultaterne af Loeb og Thorne:
”… Jeg tror, at ideen om et stabilt, tilgængeligt ormhul ikke er forståelig nok og tilsyneladende ikke svarer til de kendte fysiske love…” Sabina Hossenfelder fra Scandinavian Institute of Theoretical Physics i Sverige og bryder Leb-Thorns konklusioner fuldstændigt til smedereens:”… Vi har der er absolut intet bevis for eksistensen af eksotisk stof. Derudover er der en udbredt tro på, at det ikke kan eksistere, fordi hvis det eksisterede, ville vakuumet være ustabilt …"
Selv i tilfælde af eksistensen af sådanne eksotiske stoffer, udvikler Hossen-felder sin tanke, at bevæge sig inde i det ville være ekstremt ubehageligt: Hver gang sensationerne ville være i direkte forhold til graden af krumning af rumtidsstrukturen omkring tunnelen og energitætheden inde i den. Sabine Hossenfelder konkluderer:
"… Dette ligner meget" sorte huller ": tidevandskræfterne er for store - og en person vil blive revet i stykker …"
Ironisk nok trods hans bidrag til Interstellar, tror Thorne ikke rigtig, at en sådan gennemkørselig tunnel nogensinde kunne vises. Og i muligheden for at passere det (uden skade!) - astronauter - og endnu mere. Selv indrømmer han dette i sin bog:
"… Hvis de [tunneler] kan eksistere, tvivler jeg meget på, at de kan opstå naturligt i det astrofysiske univers …"
… Så tro på sci-fi-film!
Oleg Timokhin
