«Интерстеллар» — фантазии и реальность. Возможны ли космические путешествия через «кротовые дыры»?

«Интерстеллар» — фантазии и реальность. Возможны ли космические путешествия через «кротовые дыры»?  | Русская весна

Фанатам научной фантастики, надеющимся на то, что в один прекрасный день человечество сможет добраться до отдалённых уголков Вселенной сквозь пространственно-временные тоннели, как это делают космонавты в недавно вышедшем на экраны «Интерстеллар», нужно перевести дыхание.

Так называемые «кротовые норы» - это гипотетические туннели, пролегающие в пространстве-времени, которые позволяют молниеносно перемещаться между весьма отдалёнными точками — из одной галактики в другую, к примеру, как показано в фильме Кристофера Нолана «Интерстеллар», премьера которого состоялась в кинотеатрах всего мира в ноябре.

Несмотря на то, что существование пространственно-временных туннелей возможно, исходя из Эйнштейновской теории относительности, такие невероятные вояжи скорее всего останутся в области научной фантастики, говорит знаменитый астрофизик Кип Торн, сотрудник Калифорнийского технологического института, Пасадена, принявший участие в работе над фильмом в качестве консультанта и исполнительного продюсера:

«Этот вопрос всё ещё остаётся открытым и мы просто не можем знать», — утверждает Торн, один из мировых экспертов в вопросах теории относительности, чёрных дыр и пространственно-временных туннелей. «Но есть серьёзные признаки того, что туннели, по которым мог бы путешествовать человек, противоречат законам физики. Грустно, бесперспективно, но пока всё указывает именно на это.»

Основным препятствием является нестабильность таких туннелей, говорит он.

«Итак, кротовые норы. Если нет чего-либо, что пронизывает туннели, прокладывая путь и держа их открытыми, стены туннелей попросту схлопываются, причём с такой скоростью, что проход сквозь них невозможен», — утверждает Торн.

Удержание туннелей открытыми потребует введения некого антигравитационного элемента, а именно отрицательной энергии. Отрицательная энергия создается в лаборатории при помощи квантовых эффектов; по словам Торна один участок пространства берёт энергию взаймы у другого, создавая дефицит.

«То есть, так бывает в физике», — говорит он. «Но у нас есть сильные сомнения в том, что когда-нибудь удастся получить такое количество негативной энергии, которое позволило бы держать стены туннеля открытыми.»

Более того, проходимые туннели, если они вообще существуют, почти наверняка не могут возникать сами по себе — добавляет Торн. Создавать их способна лишь чрезвычайно развитая цивилизация.

Именно это и показано в «Интерстеллар»: загадочные существа создают пространственно-временной туннель около Сатурна, позволяя небольшой команде первопроходцев, которую возглавляет бывший фермер Купер (его роль исполнил Мэтью Макконахью), пройти долгий путь в поисках нового дома для человечества, чьему существованию на Земле угрожает массовая гибель урожая.

Все, кто заинтересовался научными перспективами, показанными в фильме, в частности гравитационным растяжение времени и выводом на орбиту планет вблизи сверхмассивных черных дыр, могут прочесть новую книгу Торна, которая вполне предсказуемо называется «Наука «Интерстеллар».
Кротовые норы на протяжении десятилетий были основной темой научной фантастики. И то, что описывалось в книгах, помогало ученым лучше понять явления, существующие лишь гипотетически.

«Современные исследования физики пространcтвенно-временных туннелей уходят корнями в кинофильм «Контакт», — говорит Торн, — «в беседы с Карлом Саганом (известным ученым), в те времена, когда он, собственно, работал над романом «Контакт».

В «Контакте» показаны проходимые пространственно-временные туннели. Роман вышел в 1985 г. , а кинофильм, в котором главную роль тоже исполняет Мэтью Макконахью, в 1997 г.

НАША СПРАВКА:

- Кинофильм «Интерстеллар» во многом основан на реальных научных явлениях. Физик Кип Торн, специалист в области черных дыр и пространственно-временных туннелей, подвёл математическую базу под невероятные визуальные спецэффекты фильма. 

- В фильме черная дыра выглядит так из-за аккреционного диска, чьё изображение искажено гравитационным линзированием, разделяя его на два: один образовывает петлю над черной дырой, а другой — под ней.

- Об эффекте растяжения времени: суть уравнений Эйнтшейна заключается в том, что время течёт медленнее в полях высокой гравитации. То есть на планете, вращающейся вокруг черной дыры, часы идут гораздо медленнее, чем на космическом корабле, плывущем далеко в космосе.

- Браны и толщи: нашу трехмерную Вселенную можно представить как плоскую мембрану (или «бран»), плывущую в четырехмерной пустоте — толще. 

- Как сделать черную дыру: наличие огромной массы искажает пространство и время, так как если бы это был лист резины. Если в одной точке сконцентрирована достаточная масса, формируется центр черной дыры. Объекты, приближающиеся к центру черной дыры, проходят сквозь т.н. условный радиус черной дыры, из-за которого они могут никогда не вернуться.

- Как работают пространственно-временные туннели: при совмещении двух центров черных дыр между ними образовывается пространственно-временной туннель. Такие туннели не возникают естественным путем. Существа, способные контролировать гравитацию и перемещаться сквозь толщу пространства, в состоянии создавать кротовые норы и путешествовать в космосе со скоростью, превышающую скорость света.

- Кротовые норы в «Интерстеллар»: в фильме отверстие черной дыры имеет форму круга, потому что то Вселенная изображена в виде двухмерной мембраны. В реальных условиях пространственно-временной туннель это сфера. Искаженное гравитацией изображение пространства на другой стороне можно увидеть на поверхности этой сферы. Туннель, показанный в фильме, имеет двухкилометровый диаметр и длину, равную 10 миллиардам световых лет.

Количество просмотров: 564



b4a8f662eb47b5d8