Ученые предсказали существование нового типа проходимых червоточин

Физики Технологического института Карлсруэ в Германии обнаружили новое решение уравнений общей теории относительности Эйнштейна, которое предсказывает существование нового типа проходимых червоточин (кротовых нор) без обязательного присутствия экзотической материи.

Как передает Day.Az со ссылкой на Lenta.Ru, результаты исследования представлены в препринте, опубликованном в репозитории arXiv.

Концепция пространственно-временного туннеля была впервые предложена в 1935 году в виде "мостов" Эйнштейна - Розена, которые, однако, невозможно пересечь из-за наличия сингулярности. Полстолетия спустя, в 1988 году, физик Кип Торн и его аспирант Майк Моррис показал, что некоторые червоточины в рамках теории Эйнштейна принципиально могут быть проходимы, но только при условии существования экзотической материи, которая удерживает их открытыми.

В новой работе было показано, что вместо экзотической материи можно использовать трехмерный дефект пространства-времени. В отличие от типичных кротовых нор, которые имеют горловину, между входами (устьями) в одиночную червоточину, расположенными в разных областях Вселенной или в разных вселенных, располагается пространственно-временной "туннель" нулевой длины.

Ученые рассмотрели сценарий, в котором устья одной и той же червоточины располагаются в условных "верхнем" и "нижнем" мирах. Если существует множество червоточин с вакуумным дефектом, то луч света может проникнуть в одно из устьев и попасть в другой мир, затем перемещаться какое-то время в обычном пространстве, чтобы войти в другое устье и вернуться в первый мир. При этом луч всегда выходит из точки, противоположной точки входа.

В основополагающей статье Торна и Морриса также обсуждалась возможность использования червоточин с экзотической материей для путешествия назад во времени. Машину времени можно построить и в случае множества червоточин с вакуумным дефектом, используя большую локализованную массу. Если разместить эту массу у устья червоточины в одном из миров, то время в этой области будет идти медленнее в результате гравитационного красного смещения.

Можно предположить, что в одном из миров (например, в верхнем) расстояние между соседними червоточинами ничтожно мало по сравнению с расстоянием между ними в той Вселенной, где расположена локализованная масса (в нижнем мире). Ученые показали, что если путешественник двигается через обычное пространство нижнего мира от одного устья к устью, рядом с которым находится замедляющая время масса, а затем быстро проходит через две червоточины, сначала попадая в верхний мир и возвращаясь к первому устью, то он перемещается в точку времени, предшествующую той, когда он начал свой путь.