Физики только что выяснили, как червоточины могут позволить путешествия во времени
18.07.2023 485 0
У физиков-теоретиков много общего с юристами. И те, и другие тратят много времени на поиск лазейок и несоответствий в правилах, которые можно использовать.
Валерий П. Фролов и Андрей Зельников из Альбертского университета в Канаде и Павел Кртоуш из Карлового университета в Праге, вероятно, не смогли бы спасти вас от штрафа за нарушение ПДД, но они, возможно, обнаружили достаточно лазейок в законах физики, чтобы отправить вас обратно во времени и убедиться, что вы не превысили скорость через школьную зону в первую очередь.
Короткие пути через пространство-время, известные как червоточины, не являются общепризнанными особенностями космоса. Но на протяжении большей части века ученые задавались вопросом, могут ли нити основы и искажения, определенные теорией относительности, предусматривать пути квантовых пульсаций – или даже целых частиц – вырваться за пределы своей локализации.
По самым фантастическим предположениям, такая реконфигурация ткани Вселенной позволила бы массам размером с человека преодолевать световые годы, пересекать галактики в мгновение ока, или, возможно, перемещаться во времени так же быстро, как можно было бы передвигаться по кухне.
Последние новости: «Колыбель и кладбище» звезд наблюдали в 13,2 млрд световых лет от Земли
По крайней мере, упражнения, исследующие более экзотическую сторону поведения пространства-времени, могли бы направить спекуляции на таинственную точку встречи квантовой физики и общей теории относительности.
Червоточины – это, по сути, чуть больше, чем просто фигуры. В повседневной жизни мы привыкли иметь дело с одномерными линиями, двумерными рисунками и трехмерными объектами. Некоторые из них мы можем интуитивно сложить, слепить и проколоть.
Физика позволяет нам исследовать эти изменения в ситуациях, которые мы не можем интуитивно исследовать. На мельчайших уровнях квантовые эффекты дают расстояниям и времени определенную свободу маневра.
В гораздо больших масштабах пространство-время может сжиматься и расширяться по отношению к гравитации так, что это невозможно оценить без целой кучи уравнений, которые помогут вам в этом. Например, если запихнуть достаточную массу в одно место (удобно игнорируя любой заряд, который она может иметь, или если она вращается), пространство-время выгнется так, что у него появятся две наружные поверхности. Что их объединяет? Червоточина, конечно.
Последние новости: Физики научились управлять квантовыми флуктуациями в вакууме
Материя не сможет двигаться через эту математическую структуру, хотя некоторые подозрительные объекты с обеих сторон, которые окажутся в ней, останутся связанными.
В течение десятилетий продолжался поиск сценариев – как возможных, так и чисто теоретических – которые могли бы позволить квантовым эффектам и даже целым частицам путешествовать сквозь экзотические формы пространства-времени невредимыми.
Предложение Фролова, Кртоуша и Зельникова по искривлению времени включает в себя так называемую кольцевую червоточину, впервые описанную в 2016 году физиком-теоретиком Кембриджского университета Гари Гиббонсом и физиком Турского университета Михаилом Волковым.
В отличие от сферических искажений пространства-времени, которые мы можем приписать черным дырам, кольцевая червоточина, предложенная Гиббонсом и Волковым, соединяет участки Вселенной (или разные вселенные, если на то пошло), которые мы называем плоскими.
Рассматривая взаимодействие электрических и магнитных полей, что называется вращением дуальности, и применяя некоторые преобразования выбора, кольцевидные массы могут создавать некоторые интересные искривления в том, что в противном случае было бы плоским пространством-временем.
И вуаля! Дыра во Вселенной, которая соединяет вас с… ну, где-то не рядом.
Последние новости: Эта слепая рыба живет во тьме, но каким-то образом она все еще может воспринимать свет
Фролов, Кртоуш и Зельников взяли эту дыру и прогнали ее из-за разных сценариев. К примеру, какое влияние на кольцо может иметь другая, неподвижная масса? А что если входное кольцо и выходное кольцо находятся в одной вселенной?
Решения, которые они нашли, включали в себя так называемую замкнутую кривую, подобную временной. Так же, как это звучит, она описывает объект или луч света, который двигается вдоль линии, возвращаясь в ту же точку, что и раньше. Не только в пространстве, но и во времени.
Прежде чем паковать чемоданы для парадоксального путешествия в будущее и обратно, многие препятствия могут легко помешать такой петле. Покойный физик Стивен Хокинг точно так считал.
Но кто знает? С правильным космическим адвокатом мы, возможно, сможем оспорить наш приговор о путешествии в будущее в один конец с помощью массивной пары колец.
Это исследование доступно на сервере препринтов arXiv и было принято к публикации в Physical Review D.
Валерий П. Фролов и Андрей Зельников из Альбертского университета в Канаде и Павел Кртоуш из Карлового университета в Праге, вероятно, не смогли бы спасти вас от штрафа за нарушение ПДД, но они, возможно, обнаружили достаточно лазейок в законах физики, чтобы отправить вас обратно во времени и убедиться, что вы не превысили скорость через школьную зону в первую очередь.
Короткие пути через пространство-время, известные как червоточины, не являются общепризнанными особенностями космоса. Но на протяжении большей части века ученые задавались вопросом, могут ли нити основы и искажения, определенные теорией относительности, предусматривать пути квантовых пульсаций – или даже целых частиц – вырваться за пределы своей локализации.
По самым фантастическим предположениям, такая реконфигурация ткани Вселенной позволила бы массам размером с человека преодолевать световые годы, пересекать галактики в мгновение ока, или, возможно, перемещаться во времени так же быстро, как можно было бы передвигаться по кухне.
Последние новости: «Колыбель и кладбище» звезд наблюдали в 13,2 млрд световых лет от Земли
По крайней мере, упражнения, исследующие более экзотическую сторону поведения пространства-времени, могли бы направить спекуляции на таинственную точку встречи квантовой физики и общей теории относительности.
Червоточины – это, по сути, чуть больше, чем просто фигуры. В повседневной жизни мы привыкли иметь дело с одномерными линиями, двумерными рисунками и трехмерными объектами. Некоторые из них мы можем интуитивно сложить, слепить и проколоть.
Физика позволяет нам исследовать эти изменения в ситуациях, которые мы не можем интуитивно исследовать. На мельчайших уровнях квантовые эффекты дают расстояниям и времени определенную свободу маневра.
В гораздо больших масштабах пространство-время может сжиматься и расширяться по отношению к гравитации так, что это невозможно оценить без целой кучи уравнений, которые помогут вам в этом. Например, если запихнуть достаточную массу в одно место (удобно игнорируя любой заряд, который она может иметь, или если она вращается), пространство-время выгнется так, что у него появятся две наружные поверхности. Что их объединяет? Червоточина, конечно.
Последние новости: Физики научились управлять квантовыми флуктуациями в вакууме
Материя не сможет двигаться через эту математическую структуру, хотя некоторые подозрительные объекты с обеих сторон, которые окажутся в ней, останутся связанными.
В течение десятилетий продолжался поиск сценариев – как возможных, так и чисто теоретических – которые могли бы позволить квантовым эффектам и даже целым частицам путешествовать сквозь экзотические формы пространства-времени невредимыми.
Предложение Фролова, Кртоуша и Зельникова по искривлению времени включает в себя так называемую кольцевую червоточину, впервые описанную в 2016 году физиком-теоретиком Кембриджского университета Гари Гиббонсом и физиком Турского университета Михаилом Волковым.
В отличие от сферических искажений пространства-времени, которые мы можем приписать черным дырам, кольцевая червоточина, предложенная Гиббонсом и Волковым, соединяет участки Вселенной (или разные вселенные, если на то пошло), которые мы называем плоскими.
Рассматривая взаимодействие электрических и магнитных полей, что называется вращением дуальности, и применяя некоторые преобразования выбора, кольцевидные массы могут создавать некоторые интересные искривления в том, что в противном случае было бы плоским пространством-временем.
И вуаля! Дыра во Вселенной, которая соединяет вас с… ну, где-то не рядом.
Последние новости: Эта слепая рыба живет во тьме, но каким-то образом она все еще может воспринимать свет
Фролов, Кртоуш и Зельников взяли эту дыру и прогнали ее из-за разных сценариев. К примеру, какое влияние на кольцо может иметь другая, неподвижная масса? А что если входное кольцо и выходное кольцо находятся в одной вселенной?
Решения, которые они нашли, включали в себя так называемую замкнутую кривую, подобную временной. Так же, как это звучит, она описывает объект или луч света, который двигается вдоль линии, возвращаясь в ту же точку, что и раньше. Не только в пространстве, но и во времени.
Прежде чем паковать чемоданы для парадоксального путешествия в будущее и обратно, многие препятствия могут легко помешать такой петле. Покойный физик Стивен Хокинг точно так считал.
Но кто знает? С правильным космическим адвокатом мы, возможно, сможем оспорить наш приговор о путешествии в будущее в один конец с помощью массивной пары колец.
Это исследование доступно на сервере препринтов arXiv и было принято к публикации в Physical Review D.
| |