Przez otwór kret z Siergiejem Kraśnikowem

Jak uścisnąć dłoń samemu, który odleciał z przyszłości? Dlaczego w twój lew może nagle się zmaterializować? Jak się dostać innego Wszechświata, odwiedź wehikuł czasu i to, co jest „białe” dziura “? Opowiedział o tym starszy pracownik naukowy w laboratorium Fizyka gwiazd obserwatorium głównego (Pułkowo) Siergiej Kraśnikow.

– Sergey Vladilenovich, co to jest tunel czasoprzestrzenny?

– Nie ma ścisłej definicji. Takie definicje są potrzebne, kiedy udowodnisz niektóre twierdzenia i prawie nie ma ścisłych twierdzeń, dlatego ogranicza się głównie do figuratywnych pojęć, zdjęć. Wyobraź sobie, że wzięliśmy piłkę z naszego trójwymiarowego miejsca w jednym pokoju i dokładnie ta sama piłka została wyjęta w innym pokoju, a powstałe granice tych otworów zostały sklejone.

„PrzezZdjęcie z otwartych źródeł

Więc kiedy jesteśmy w jednym pokoju, wchodzimy do środka dawnej piłki, która stała się dziurą, wyjdziemy do innego pokoju – z dziury, które powstały w miejsce innej piłki. Jeśli my przestrzeń nie byłaby trójwymiarowa, ale dwuwymiarowa – wyglądałaby jak kartka papieru, do której jest przyklejony długopis. Trójwymiarowy analog i jego rozwój z czasem nazywa się tunelem czasoprzestrzennym.

– Jak ogólnie studiują kretowiska?

– To jest czysto teoretyczna aktywność. Tunele czasoprzestrzenne nikt nigdy nie widzieli i, ogólnie rzecz biorąc, nie ma pewności, że oni nawet istnieją. Tunel czasoprzestrzenny i zaczął się uczyć, zaczynając od z pytania: czy istnieją takie mechanizmy w naturze, że zagwarantuje nam, że takie dziury w przyrodzie nie istnieją może? Mechanizmy te nie zostały znalezione, więc możemy to założyć tunele czasoprzestrzenne są prawdziwym zjawiskiem.

– Czy w zasadzie można zobaczyć tunel czasoprzestrzenny?

– Oczywiście. Jeśli w zamkniętym pokoju nagle nie masz nigdzie człowiek czołga się, a potem obserwujesz tunel czasoprzestrzenny. Kretowce jak przedmiot badań został wynaleziony i wypromowany przez Amerykanów fizyk teoretyczny John Wheeler, który też chciał wyjaśnić z ich pomocą tyle co ładunki elektryczne. Wyjaśnijmy. Opis wolne pole elektryczne pod względem fizyki teoretycznej – niezbyt trudne zadanie.

Ale opisanie ładunku elektrycznego z tego samego punktu widzenia jest bardzo ważne niełatwe. W tym sensie pojawia się ładunek elektryczny tajemnicza rzecz: jakaś substancja, oddzielona od pola, niewiadomego pochodzenia i nie jest jasne, jak sobie z tym poradzić fizyka klasyczna. Pomysł Wheelera był następujący. Powiedzmy mamy przebity mikroskopijny tunel czasoprzestrzenny przez linie sił – z jednego końca te linie wchodzą do niego i za pomocą inny – wyjdź.

Zewnętrzny obserwator, który nie wie, że te dwa kończą się połączony liniami sił, taki przedmiot będzie postrzegany jako prosta kula w przestrzeni, zbada pole wokół niej i będzie to wyglądało jak pole punktowe. Tylko obserwatorowi wyda się, że jest to jakaś tajemnicza substancja, który ma ładunek itp., a wszystko dlatego, że nie wie, co dalej w rzeczywistości jest to tunel czasoprzestrzenny.

Oczywiście jest to bardzo elegancki pomysł i wielu go wypróbowało. rozwijają się, ale nie są szczególnie zaawansowane, ponieważ elektrony są, w końcu obiekty kwantowe i tunele czasoprzestrzenne na poziomie kwantowym oczywiście nikt nie może tego opisać. Ale zakładając, że hipoteza jest prawdziwa, wtedy tunele czasoprzestrzenne są czymś więcej niż codziennie zjawisko, wszystko związane z elektrycznością zostanie powiązane, w ostatecznie to jest na nich.

Zdjęcie z otwartych źródeł

Materia egzotyczna to klasyczna koncepcja fizyki, która opisuje każda (zwykle hipotetyczna) substancja, która ją narusza lub kilka klasycznych warunków lub nie składa się z dobrze znanych baryony. Substancje takie mogą mieć cechy takie jak ujemna gęstość energii lub odpychanie zamiast przyciągany przez grawitację. Egzotyczna materia stosowane w niektórych teoriach, na przykład w teorii struktury kretowiska. Najsłynniejszy przedstawiciel egzotyki materia jest próżnią w obszarze podciśnienia, Wytworzono efekt Casimira.

– Co to są tunele czasoprzestrzenne?

– Z punktu widzenia teoretycznych podróży istnieją przejezdne i nieprzeniknione mole. Nieprzejezdni są ci, którzy przechodzą który zapada się i dzieje się tak szybko, że aby przejść z jednego końca na drugi, żaden przedmiot po prostu nie ma czasu. Oczywiście drugi rodzaj tunelu czasoprzestrzennego jest najciekawszy do zbadania – przejezdny. Istnieje nawet piękna teoria, która stwierdza, że ​​my kiedyś uważano za supermasywne czarne dziury w centrach galaktyk – to właściwie ujście tuneli czasoprzestrzennych. Teoria ta prawie się nie rozwinęła. i, oczywiście, nie znalazła żadnego potwierdzenia, ona istnieje raczej jako pomysł. Jego istotą jest to, że poza tunel czasoprzestrzenny widać tylko, że w centrum galaktyki jest jakiś sferycznie symetryczny obiekt, ale co to jest – kret lub czarna dziura – nie można powiedzieć, ponieważ są poza tym obiektem.

W rzeczywistości można je odróżnić tylko jednym parametrem – masą. Jeśli masa okaże się ujemna, to prawdopodobnie jest to kret dziura, ale jeśli masa jest dodatnia, tutaj potrzebujesz dodatkowych informacje, ponieważ czarna dziura może być również kretem nora Ogólnie masa ujemna jest jedną z głównych chwile całej historii z tunelami czasoprzestrzennymi. Ponieważ w porządku być przejezdnym – tunel czasoprzestrzenny musi być wypełniony tak zwana substancja egzotyczna – substancja z byłyby miejscami w niektórych punktach gęstość energii negatywne.

Na poziomie klasycznym nikt nigdy nie widział takiej substancji, ale wiemy na pewno, że w zasadzie może istnieć. Skutki kwantowe, które skutkują występowanie takiej substancji. Jest to dość dobrze znane zjawisko i nazywa się to efektem Casimira. Został oficjalnie zarejestrowany. I… związane z istnieniem ujemnej gęstości energii, co jest bardzo inspirujące.

Efekt Casimira – efekt wzajemnego przyciągania prowadzenie ciał nienaładowanych pod wpływem fluktuacji kwantowych w próżnia Najczęściej mówimy o dwóch równoległych nienaładowanych lustrzane powierzchnie umieszczone z bliskiej odległości, ale Efekt Casimira istnieje również w przypadku bardziej złożonych geometrii. Powód efekt – drgania energii fizycznej próżni z powodu ciągłe narodziny i znikanie wirtualnych cząstek w nim. Efekt został przewidziany przez holenderskiego fizyka Hendricka Casimira w 1948, a później potwierdzone eksperymentalnie.

Ogólnie w naukach kwantowych ujemna gęstość energii wynosi dość powszechna rzecz związana na przykład z Parowanie Hawkinga. Jeśli taka gęstość istnieje, my możemy zadać następujące pytanie: jak duża jest masa czarnej dziury (parametr utworzonego przez niego pola grawitacyjnego)? Istnieje na to rozwiązanie zadania, które dotyczą czarnych dziur – czyli obiektów z dodatnia masa, ale istnieje rozwiązanie mające zastosowanie do ujemnej masy.

Zdjęcie z otwartych źródeł

Jeśli w tunelu czasoprzestrzennym jest wystarczająco dużo egzotycznej materii dużo, wtedy poza masą tego obiektu będzie ujemna. Dlatego jednym z głównych rodzajów „obserwacji” tuneli czasoprzestrzennych jest śledzenie obiekty, dla których można założyć, że mają masa ujemna. A jeśli znajdziemy taki przedmiot, to z ładnym z dużym prawdopodobieństwem można powiedzieć, że jest to kret dziura.

Otwory na kret są również podzielone na wewnątrz-świat i międzyświat. Jeśli zniszczymy tunel między dwoma ujściami drugiego rodzaju nory – my widzimy dwa wszechświaty całkowicie niepowiązane ze sobą. Taki tunel czasoprzestrzenny nazywa się międzyświatem. Ale jeśli to zrobimy to samo i przekonaj się, że wszystko jest w porządku – pozostaliśmy w tym samym Z Wszechświata przed nami znajduje się tunel czasoprzestrzenny. Te dwa gatunki tuneli czasoprzestrzennych mają wiele wspólnego, ale jest też ważna różnica. Faktem jest, że światowy tunel czasoprzestrzenny, jeśli istnieje, ma tendencję do przekształcania się w wehikuł czasu. Właściwie w tle to założenie i ostatni przypływ zainteresowania kretem nory

W przypadku tunelu czasoprzestrzennego istnieją dwa różne sposoby spojrzenia na sąsiada: bezpośrednio przez tunel lub w sposób okrężny. Jeśli zaczniesz poruszać jednym ujściem tunelu czasoprzestrzennego w stosunku do drugiego według znanego paradoks bliźniaków, druga osoba, wracająca z podróży, będzie młodszy od pozostałych. A z drugiej strony, kiedy ty spójrz przez tunel – oboje siedzicie nieruchomo, ze swojego punktu widok, laboratoria, nic ci się nie dzieje, zegarek zsynchronizowany. Więc masz teoretyczne możliwość zanurzenia się w tym tunelu i wyjścia w tym momencie punkt widzenia zewnętrznego obserwatora poprzedza moment, w którym nurkowałeś. Dostosowany do odpowiedniego stopnia opóźnienia spowoduje możliwość takiej okrągłej podróży w czasoprzestrzeni, po powrocie do pierwotnego miejsca wyjazdu i potrząśnięciu nim poprzednie wcielenie ręki.

Paradoks bliźniaczy jest eksperymentem myślowym, za pomocą którego spróbuj „udowodnić” niespójność specjalnej teorii względność. Według SRT, w kategoriach „bezruchu” obserwatorzy, wszystkie procesy w poruszających się obiektach zwalniają. Z z drugiej strony zasada względności deklaruje równość bezwładnościowe systemy odniesienia. Na tej podstawie rozumowanie prowadzące do pozornej sprzeczności. Dla jasności Rozważana jest historia dwóch braci bliźniaków. Jeden z nich (podróżny) leci w kosmos, a drugi (homebody) – pozostaje na Ziemi. Najczęściej formułowany jest „paradoks” w następujący sposób:

Jeśli chodzi o kanapowego ziemniaka, zegarek poruszającego się podróżnika ma zwolnione tempo czasu, więc kiedy wracają, muszą być z tyłu z zegarka na kanapie z ziemniakami. I odwrotnie, w odniesieniu do podróżnego Ziemia się poruszyła, więc zegar domu powinien pozostać w tyle. W rzeczywistości bracia są więc równi po zwróceniu straży powinien pokazać się jeden raz. Jednak według stacji paliw, pozostają w tyle będzie zegarek podróżnego. W takim naruszeniu widoczne symetria braci i istnieje sprzeczność.

– Jaka jest podstawowa różnica między tunelem czasoprzestrzennym a czarną dziurą?

– Przede wszystkim muszę powiedzieć, że istnieją dwa rodzaje czarnych dziur – te które powstały w wyniku rozpadu gwiazd i tych, które istniały pierwotnie, powstały wraz z pojawieniem się Wszechświat. Są to dwa zasadniczo różne rodzaje czarnych dziur. W jego czas był czymś w rodzaju „białej dziury”, teraz rzadko używane. Biała dziura jest taka sama czarna, ale ewoluuje w czasie. W czarnej dziurze, tylko substancja leci i już nigdy nie może stąd uciec. Z białej dziury wręcz przeciwnie, substancja leci tylko, ale w żaden sposób się do niej nie dostanie niedozwolone W rzeczywistości jest to bardzo naturalna rzecz, jeśli my pamiętajcie, że ogólna teoria względności jest symetryczna w czasie, i dlatego, jeśli są czarne dziury – musi również istnieć biel. Ich całość jest otworem na kret.

– Co wiadomo o wewnętrznej strukturze tuneli czasoprzestrzennych?

– Jak dotąd w tym sensie budowane są tylko modele. Z jednej strony my wiemy, że prawdopodobnie pojawił się wygląd tej egzotycznej materii nawet eksperymentalnie i wciąż pozostaje wiele pytań. Jedyny znany mi model tunelu czasoprzestrzennego, mniej więcej zgodny z rzeczywistością – jest to model początkowo wyparowujący (od początku Wszechświata) tunelu czasoprzestrzennego. Z tego powodu taka dziura pozostaje przejezdna przez długi czas.

– Nad czym dokładnie pracujesz?

– Zajmuję się czysto teoretyczną działalnością, która można streścić jako przyczynową strukturę czasoprzestrzeni – jest to klasyczna teoria względności, czasem półklasyczna (kwant, jak wiadomo, jeszcze nie istnieje).

Zdjęcie z otwartych źródeł

W klasycznej teorii nierelatywistycznej można wymyślić wystarczająco silny dowód, że podróżowanie czasu nie może być, ale w GR nie ma takich dowodów. I… Einstein, gdy właśnie rozwijał swoją teorię, zdał sobie z tego sprawę. Do niego zastanawiałem się, czy jest jakaś szansa na taką okazję wykluczyć. Potem nie poradził sobie z tym zadaniem, jak sam później i przemówił. I chociaż Einstein stworzył język do studiowania tego problemu, zadanie pozostało akademickie. Zainteresowanie nią wydarzyło się pod koniec lat 40. XX wieku, kiedy Godel się oświadczył model kosmologiczny zawierający takie zamknięte krzywe.

Ale ponieważ Gödel zawsze oferował coś egzotycznego Zostało to zrobione z zainteresowaniem, ale bez poważnych konsekwencji naukowych. A potem, gdzieś pod koniec ubiegłego wieku, głównie dzięki science fiction – na przykład film „Kontakt” z Jodie Foster – zainteresowanie ponownie temat podróży w czasie z tunelami czasoprzestrzennymi odrodzić się. Autor powieści, zgodnie z którą napisano scenariusz filmu: to bardzo znany astronom, popularyzator nauki Karl Sagan.

Podszedł do sprawy bardzo poważnie i zapytał również swojego przyjaciela bardzo znany relatywista, Kip Thorne, sprawdź, czy to możliwe wszystko, co jest opisane w filmie z punktu widzenia nauki. I opublikował półpopularny artykuł w magazynie dla amerykańskich nauczycieli fizyki „Tunel czasoprzestrzenny jako narzędzie do studiowania ogólnej teorii względności”, gdzie rozważał możliwość podróży w czasie przez mole nory

Ale muszę powiedzieć, że wtedy popularna była science fiction pomysł podróżowania przez czarne dziury. Ale zrozumiał, że to czarna dziura – obiekt jest absolutnie nieprzejezdny – podróżuj przez nie niemożliwe było zatem uważane kretowiska za szansę podróż w czasie. Chociaż było to znane wcześniej, ale ludzie z jakiegoś powodu uznał swoje wnioski za całkowicie świeżą myśl i rzucili się, żeby to zbadać. Ponadto nacisk położono na domniemanie że wehikuły czasu nie mogą istnieć, ale postanowił się dowiedzieć dlaczego I dość szybko zrozumiano, że nie jest to oczywiste nie ma sprzeciwu wobec istnienia takiej maszyny. Od tego czasu zaczęły się szerzej zakrojone badania teorie Ogólnie rzecz biorąc, od tego czasu to robię.

Contact to film science fiction z 1997 roku. Dyrektor – Robert Zemeckis. Główny wątek: Ellie Arroway (Judy Foster) całość poświęciła swoje życie nauce, staje się uczestnikiem projektu poszukiwanie inteligencji pozaziemskiej. Wszystkie próby poszukiwania sygnałów pozaziemskich jałowa, a stawką jest przyszłość jej projektu. Ally desperacko szuka wsparcie, ale niespodziewanie otrzymuje pomoc od ekscentrycznego miliarder Hadden. I oto rezultat – Ellie odbiera sygnał. Odszyfrowanie sygnału pokazuje, że zawiera opis urządzenie techniczne. Jego cel nie jest jasny, ale wewnątrz wymyślił miejsce dla jednej osoby.

Po utworzeniu i uruchomieniu urządzenia Ellie przechodzi do podróżować przez system tuneli czasoprzestrzennych i prawdopodobnie został przeniesiony do planeta w innym układzie gwiezdnym. Budzi się tam, nad brzegiem morza, ona spotyka przedstawiciela innej cywilizacji, który wybrał jej wizerunek zmarły ojciec. Rozglądając się, bohaterka zdaje sobie z tego sprawę teren jest odtwarzany przez obcy umysł w jej umyśle na obrazie rysunek, narysowany przez nią w dzieciństwie. Kosmita mówi jej to urządzenie pozwala zorganizować system ścieżek międzygwiezdnych łączności, a Ziemia staje się teraz członkiem społeczności cywilizacji Wszechświat.

Ellie wraca na Ziemię. Z punktu widzenia stron trzecich obserwatorzy, nic jej się nie stało po rozpoczęciu instalacji, i nasze ciało nie opuściło naszej planety. Ellie jest w paradoksie sytuacja Będąc naukowcem, z punktu widzenia ścisłej nauki, nie robi tego mogę potwierdzić twoje słowa. Jeszcze jedno staje się jasne. okoliczność: kamera podłączona do Ellie podczas podróżować, nie rejestrowałem niczego, ale czas trwania pustego rekordu To nie było kilka sekund, ale 18 godzin …

– Czy można „zrobić” kretowisko?

– Prawie o tym, istnieje rygorystyczny wynik naukowy. Jest ze względu na brak dokładnych wyników badań tuneli czasoprzestrzennych. Istnieje twierdzenie udowodnione od bardzo dawna i mówi o tym. Istnieje coś takiego jak globalna hiperboliczność. W tym przypadku nie ma znaczenia, co to znaczy, ale chodzi o to, że do tej pory ponieważ przestrzeń jest globalnie hiperboliczna, tunel czasoprzestrzenny niemożliwe do stworzenia – może istnieć w naturze, ale tworzyć to sam nie zadziała.

Jeśli uda ci się przełamać globalną hiperboliczność, to może może wyhodujesz tunel czasoprzestrzenny. Ale faktem jest, że to załamanie samo w sobie jest tak egzotyczne, takie złe badał i niejasny, że efekt uboczny ma postać porodu tunel czasoprzestrzenny – jest to stosunkowo drobiazg w porównaniu z samym sobą fakt, że udało ci się rozbić świat hiperboliczność.

Oto bardzo znana rzecz zwana „zasadą” ścisła cenzura kosmiczna ”, która mówi, że przestrzeń zawsze globalnie hiperboliczny. Ale to w zasadzie jest niczym więcej niż życzenie Nie ma dowodów na wierność tej zasadzie, istnieje po prostu pewien rodzaj wewnętrznej pewności nieodłącznej dla wielu ludzi, ta czasoprzestrzeń powinna być globalnie hiperboliczna. Jeśli jest tak, że nie można stworzyć tunelu czasoprzestrzennego – musisz patrzeć istniejący Tymczasem poważne wątpliwości co do wierności zasady cenzurę kosmiczną wyraził sam autor – Roger Penrose, ale to inna historia.

– To znaczy, aby stworzyć tunel czasoprzestrzenny, niektóre poważne koszty energii?

„Bardzo trudno coś powiedzieć”. Problem polega na tym, że kiedy ty globalna hiperboliczność została naruszona, jednocześnie została naruszona i przewidywalność jest prawie taka sama. Możesz jakoś geometrycznie zmień przestrzeń blisko siebie, na przykład weź torbę i umieść ją w innym miejscu. Ale są pewne ograniczenia komu możesz to zrobić, w szczególności narzucony limit przewidywalność. Na przykład czasem możesz tak powiedzieć nastąpi za 2 sekundy, a czasem nie. Krawędź tego, co Ty możesz przewidzieć, co leży na świecie hiperboliczność. Jeśli masz czasoprzestrzeń na całym świecie hiperboliczny – możesz przewidzieć jego ewolucję.

Jeśli założymy, że w pewnym momencie narusza globalny hiperboliczność – przy przewidywalności wszystko staje się bardzo złe. Dlatego powstaje niesamowita rzecz, na przykład taka, że ​​bezpośrednio tu i teraz może się zmaterializować tunel czasoprzestrzenny który lew wyskoczy. Będzie to zjawisko egzotyczne, ale tak nie jest naruszy wszelkie prawa fizyki. Z drugiej strony ty możesz poświęcić dużo wysiłku, pieniędzy i zasobów, aby jakoś to ułatwić ten proces. Ale wynik pozostanie taki sam – w obu przypadkach W przypadkach, gdy nie wiesz, czy pojawi się tunel czasoprzestrzenny, czy nie. W nie możemy nic zrobić z fizyką klasyczną – chce, powstanie, nie będzie chciał – nie powstanie – nauka kwantowa jest nie wskazówki w tej sprawie jeszcze nam nie dały.

Zasada „cenzury kosmicznej” została sformułowana w 1969 roku Roger Penrose w następującej formie graficznej: „Natura odżywia się niechęć do nagiej osobliwości. ”Stwierdza, że ​​osobliwości czasoprzestrzeń pojawiają się w miejscach, które lubią wewnętrzne obszary czarnych dziur, ukryte przed obserwatorami. Ten zasada nie została jeszcze udowodniona i istnieją powody, by w nią wątpić absolutna poprawność (np. zawalenie się chmury pyłu z duży pęd kątowy prowadzi do „nagiej osobliwości”, ale nie wiadomo, czy to rozwiązanie równań Einsteina jest stabilne stosunkowo niewielkie zaburzenia początkowych danych).

Sformułowanie Penrose’a (silna forma kosmicznej cenzury) sugeruje, że czasoprzestrzeń jako całość jest globalna hiperboliczny.

Stephen Hawking zaproponował później inną formułę (słaby forma cenzury kosmicznej), gdzie tylko globalna hiperboliczność „przyszłego” elementu czasoprzestrzeni.

Olga Fadeeva

Time Universe Galaxy Wehikuł czasu Stephen Hawking Black Hole Einstein

Like this post? Please share to your friends:
Leave a Reply

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: