Вчені довели можливість існування крихітних кротовин

З точки зору фізики, тунелі у просторі-часі залишаються чисто гіпотетичними. Міжнародна команда вчених представила нову модель, яка робить невеликі кротовини цілком математично реальними.
Джерело:


Phys.org


Кротовини, як і чорні діри, з'являються у рівняннях загальної теорії відносності Альберта Ейнштейна. Важливий її постулат полягає у тому, що у Всесвіті чотири виміри – три просторових і один часовий. Разом вони утворюють те, що називається простором-часом, який може розтягуватися і викривлятися під дією масивних об'єктів, таких як зірки.
Кривизна простору-часу визначає рух планет, космічних кораблів і світла.
Теоретично, простір-час можна згинати й викривляти без масивних об'єктів. З математичної точки зору такий обхідний шлях можливий, але ніхто ніколи не чув про справжню кротовину,
– пояснив Хосе Луїс Блазкес-Салькедо, керівник наукової групи.
Ще ж і надто, така кротовина була б нестабільною. Якби в неї влетів комічний корабель, вона одразу би утворила чорну діру – об'єкт, в якому матерія зникає безповоротно. Ранні математичні моделі показували, що єдиний спосіб утримати кротовину у відкритому стані – за допомогою екзотичної форми матерії з негативною масою, тобто тієї, яка важить менше, ніж нічого. І існує лише гіпотетично.
Вчені знайшли спосіб обійти обмеження
Бласкез-Салькедо і його колеги знайшли цікавий спосіб подолати цей бар'єр. Вони вибрали відносно простий "напівкласичний" підхід і скомбінували елементи загальної теорії відносності з елементами квантової теорії і з класичною теорією електродинаміки. У своїй моделі вони припустили, що певні елементарні частинки, такі як електрони, та їх електричний заряд, можуть проходити через кротовини. Для математичного опису вони вибрали рівняння Дірака, формулу, яка описує функцію щільності розподілу частки відповідно до квантової теорії і відносності у вигляді так званого поля Дірака.
Включення поля Дірака у модель дозволяє припустити існування кротовин, через які може проходити матерія у тому випадку, якщо співвідношення між електричним зарядом і масою кротовини більше від певної межі.
Крім матерії проходити через крихітні тунелі у просторі-часі таким чином можуть і сигнали – наприклад, електромагнітні хвилі. На жаль, поки ці гіпотетичні структури, існування яких експериментальним шляхом не доведено, як і раніше не підходять для міжзоряних подорожей. Для цього вони занадто маленькі. Але прогрес у розумінні того, як ця задача могла б бути вирішена хоча б на рівні математики, є.