Червоточина или кротовая нора — гипотетическая структура, соединяющая разрозненные точки в пространстве-времени и основанная на специальном решении уравнений поля Эйнштейна.
Представьте себе два города на двух противоположных склонах горы. Людям из этих городов, вероятно, пришлось бы объезжать гору, чтобы навестить друг друга. Но, если бы они хотели добраться туда быстрее, они могли бы прорыть туннель прямо сквозь гору, чтобы создать короткий путь. В этом идея червоточины.
Червоточина похожа на туннель между двумя удаленными точками нашей Вселенной, который сокращает время прохождения от одной точки до другой. Вместо того, чтобы путешествовать в течение многих миллионов лет из одной галактики в другую, при правильных условиях теоретически можно было бы использовать червоточину, чтобы сократить время в пути до часов или минут.
Поскольку червоточины представляют собой короткие пути в пространстве-времени, они могут даже действовать как машины времени. Вы можете появиться из одного конца червоточины в момент времени раньше, чем когда вы вошли в другой ее конец.
Хотя у ученых нет доказательств того, что червоточины действительно существуют в нашем мире, они являются хорошими инструментами, помогающими астрофизикам думать о пространстве и времени. Они также могут ответить на извечные вопросы о том, как выглядит Вселенная.
Факт или вымысел?
Из-за этих интересных особенностей многие писатели-фантасты используют червоточины (кротовые норы) в романах и фильмах. Однако ученые были так же очарованы идеей червоточин, как и писатели.
Хотя исследователи никогда не находили их в нашей Вселенной, ученые часто видят червоточины, описанные в решениях важных физических уравнений. Наиболее примечательно, что решения уравнений, лежащих в основе теории пространства-времени Эйнштейна и общей теории относительности, включают червоточины. Эта теория описывает форму Вселенной и то, как звезды, планеты и другие объекты движутся по ней. Поскольку теория Эйнштейна проверялась очень много раз и каждый раз оказывалась правильной, некоторые ученые действительно ожидают, что кротовые норы существуют где-то во Вселенной.
Но другие ученые считают, что червоточины просто не могут существовать, потому что они были бы слишком нестабильны.
Постоянное притяжение влияет на каждый объект во Вселенной, включая Землю. Таким образом, гравитация оказывает влияние и на червоточины. Ученые, которые скептически относятся к кротовым норам, считают, что через короткое время середина червоточины схлопнулась бы под действием собственной гравитации, если бы не какая-то сила, толкающая изнутри червоточины, чтобы противодействовать этой силе. Наиболее вероятный способ сделать это — использовать так называемые “отрицательные энергии”, которые будут противостоять гравитации и стабилизировать червоточину.
Но, насколько известно ученым, отрицательные энергии могут создаваться только в количествах слишком малых, чтобы противостоять собственной гравитации червоточины. Возможно, что Большой взрыв создал крошечные кротовые норы с небольшим количеством отрицательной энергии еще в начале Вселенной, и со временем эти червоточины растянулись по мере расширения Вселенной.
Точно так же, как черные дыры?
Хотя червоточины — интересные объекты для размышлений, они все еще не приняты в науке. Но это не значит, что они нереальны – черные дыры, о которых мы теперь знаем, предостаточно в нашей Вселенной. В них никто не поверил, когда ученые впервые предположили, что они существуют, еще в 1910-х годах.
Эйнштейн впервые сформулировал свои исследования в 1915 году, а немецкий ученый Карл Шварцшильд нашел способ математического описания черных дыр всего через год. Однако, это описание было настолько своеобразным, что ведущие ученые той эпохи отказывались верить, что черные дыры действительно могут существовать в природе. Людям потребовалось 50 лет, чтобы начать серьезно относиться к черным дырам – термин “черная дыра” даже не был введен в обиход до 1967 года.
То же самое может произойти и с червоточинами. Ученым может потребоваться некоторое время, чтобы прийти к единому мнению о том, могут ли они существовать. Но если они действительно найдут убедительные доказательства, указывающие на существование червоточин, что они, возможно, смогут сделать, наблюдая за странными движениями на звездных орбитах – открытие сформирует то, как ученые видят и понимают Вселенную.
