חורים מולק בחלל. היפותזות אסטרונומיות

עולם הכוכבים טומן בחובו תעלומות רבות. על פי תורת היחסות הכללית (GTR), שנוצרה על ידי אינשטיין, אנו חיים במרחב-זמן ארבע-ממדי. הוא מעוקל, וכוח הכבידה, מוכר לכולנו, הוא ביטוי של תכונה זו. החומר מתעקם, "מתכופף" את החלל סביב עצמו, וככל שהוא צונח יותר. החלל, החלל והזמן הם נושאים מעניינים מאוד. לאחר קריאת מאמר זה, אתה בוודאי ללמוד משהו חדש עליהם.

הרעיון של עקמומיות

תאוריות רבות אחרות של כוח הכבידה, אשר קיימות כיום מאות, פרטים שונים תורת היחסות הכללית. עם זאת, כל אלה השערות אסטרונומיות לשמור על הרעיון הבסיסי של עקמומיות. אם המרחב מעוקל, אזי אפשר להניח שהוא יכול לקחת, למשל, צורה של צינור המחבר בין אזורים המופרדים על ידי שנים רבות. ואולי אפילו עידן רחוק אחד מהשני. אחרי הכל, אנחנו לא מדברים על המרחב המוכר לנו, אלא על זמן-מרחב, כאשר אנו שוקלים את היקום. חור זה יכול להופיע רק בתנאים מסוימים. אנו מציעים לך להכיר היכרות עם תופעה מעניינת כמו wormholes.

הרעיונות הראשונים על wormholes

הקוסמוס הרחוק וחידותיו מזמזמות לעצמו. מחשבות על עקמומיות הופיעו מיד לאחר שפורסם OTO. ל. פלאם, פיזיקאי אוסטרי, כבר ב- 1916 אמר שגיאומטריה מרחבית יכולה להתקיים בצורת סוג של חור המחבר בין שני העולמות. המתמטיקאי נ 'רוזן וא' איינשטיין ב -1935 ציינו שהפתרונות הפשוטים ביותר של המשוואות במסגרת תורת היחסות הכללית, המתארים מקורות מבודדים או טריטוריאליים מבודדים המרכיבים את שדה הכבידה, הם בעלי המבנה המרחבי של "הגשר". כלומר, הם מחברים את שני היקומים, שני מרחבים כמעט שטוחים וזמניים.

מאוחר יותר, מבנים מרחביים אלה החלו להיקרא "תולעים", שהוא תרגום רופף למדי מאנגלית של המילה תולעת. תרגום קרוב יותר הוא "חור תולעת" (בחלל). רוזן ואיינשטיין אפילו לא שללו את האפשרות להשתמש ב"גשרים "אלה כדי לתאר את חלקיקי היסוד בעזרתם. ואכן, במקרה זה החלקיק הוא מבנה מרחבי גרידא. לכן, הצורך לדגום את מקור הטעינה או המסה לא יופיע במפורש. משקיף חיצוני מרוחק, אם לתולעת יש ממדים מיקרוסקופיים, רואה רק מקור נקודה עם מטען ומסה כאשר באחד החללים האלה.

"גשרים" של איינשטיין-רוזן

מצד אחד, קווי חשמל נכנסים למאורה, ומצד שני הם יוצאים, בלי סוף או מתחילים מכל מקום אחר. ג 'יי וילר, פיסיקאי אמריקאי, בהזדמנות זו אמר כי הוא מתברר "תשלום ללא תשלום" ו "מסה ללא המוני". אין צורך במקרה זה להניח כי הגשר משמש לחבר שני יקומים שונים. כמו כן, ההנחה היא שבתוך חור התולעת "פיות" יוצאים אל אותו היקום, אלא בזמנים שונים ובנקודות שונות בו. מתברר משהו שדומה ל"ידית "חלולה, אם היא נתפרה לעולם מוכר כמעט. קווים של כוח להיכנס לפה, אשר ניתן להבין כמו מטען שלילי (למשל, אלקטרון). הפה, שממנו הם יוצאים, יש חיוב חיובי (positron). אשר להמונים, הם יהיו זהים בשני הצדדים.

התנאים להיווצרות "גשרים" של איינשטיין-רוזן

תמונה זו, על כל האטרקטיביות שלה, לא התפשטה בפיסיקה של חלקיקים בסיסיים, שהיו לה סיבות רבות. זה לא קל לייחס את "גשרים" אינשטיין-רוזן קוונטית נכסים, שבלעדיו במיקרוקוסמוס לא יכול לעשות. "גשר" כזה לא נוצר כלל עם ערכים ידועים של מטענים והמונים של חלקיקים (פרוטונים או אלקטרונים). הפתרון ה"אלקטרוני "במקום זה מנבא את הייחודיות" העירומה ", כלומר נקודה שבה השדה החשמלי ועיקול החלל נעשים אינסופיים. בנקודות כאלה, המושג "מרחב זמן", אפילו במקרה של עקמומיות, מאבד את משמעותו, שכן אי אפשר לפתור משוואות שיש להן טווח אינסופי של תנאים.

מתי לא עובד GTR?

כשלעצמו, UTO בהחלט קובע כאשר זה מפסיק לפעול. בצוואר, בנקודה הצרה ביותר של "גשר", יש הפרה של החלקות של המפרק. וזה צריך להיות אמר כי זה לא טריוויאלי. ממצב הצופה המרוחק, הזמן נעצר בגרון. מה שרוזן ואיינשטיין נחשב לגרון מוגדר כעת כאופק של אירועי חור שחור (טעון או נייטרלי). קרניים או חלקיקים משני צדי הגשר נופלים על "אזורים" שונים של האופק. בין החלקים השמאלניים והימניים של זה, על תנאי, יש אזור לא סטאטי. כדי לעבור את האזור, אתה לא יכול להתגבר על זה.

חוסר יכולת לעבור דרך חור שחור

חללית שמתקרבת לאופק של חור שחור גדול למדי ביחס אליו, נראה להקפיא לנצח. האותות ממנו לקבל פחות ופחות תכופות ... להיפך, האופק של שעון הספינה הוא הגיע בזמן מוגבל. כאשר ספינה (קרן אור או חלקיק) מעבירה אותה, היא מתבססת על ייחוד. זה המקום שבו העקמומיות הופכת אינסופית. בסינגולריות (עדיין מתקרב), הגוף המורחב יהיה בהכרח נקרע ונמחץ. זוהי המציאות של המכשיר של חור שחור.

מחקר נוסף

בשנים 1916-1717. פתרונות רייסנר-נורדסטרום ושוורצשילד התקבלו. הם מתארים באופן סימטרי חורים שחורים ומנוטרלים בחשמל בצורה כדורית. עם זאת, הפיזיקאים הצליחו להבין את הגיאומטריה המורכבת של החללים הללו רק בתחילת שנות החמישים והשישים. זה היה אז דה וילר, הידוע בעבודתו בתיאוריה של כוח הכבידה ופיזיקה גרעינית, הציע את המושגים "חור תולעת" ו "חור שחור". התברר כי בחללים של רייזנר-נורדסטרום ושוורצשילד יש באמת תולעים בחלל. הם אינם גלויים לחלוטין לצופה המרוחק, כמו גם לחורים שחורים. וכמוהם, תולעים בקוסמוס נצחיות. אבל אם הנוסע חודר אל האופק, הם מתמוטטים כל כך מהר שדרכם אין קרן אור יכולה לעוף, ולא חלקיק מאסיבי, ולא רק ספינה. כדי לטוס לפה אחר, לעקוף את הייחודיות, אתה צריך לנוע מהר יותר מאשר אור. כיום, פיסיקאים מאמינים כי מהירות supernovae של אנרגיה העברת החומר הם בלתי אפשריים ביסודו.

חורים שחורים שוורצשילד ורייזנר-נורדסטרום

חור שחור שוורצשילד יכול להיחשב תולעת בלתי עבירה. באשר חור שחור Reysner-Nordstrom, זה קצת יותר מסובך, אבל גם לא עביר. עם זאת, לבוא ולתאר את התולעים ארבע ממדי בחלל כי ניתן לחצות זה לא כל כך קשה. זה רק צריך לבחור את הטופס הדרוש של המדד. מדד tensor, או מדד, הוא אוסף של כמויות באמצעות אשר ניתן לחשב את המרווחים ארבע-ממדי הקיים בין נקודות האירוע. קבוצה זו של כמויות מאפיין לחלוטין גם את שדה הכבידה, ואת הגיאומטריה של זמן-מרחב. חורי תולעת סבירים מבחינה גיאומטרית בחלל הם אפילו יותר קל מאשר חורים שחורים. אין בהם אופקים שמובילים לקטקליסמים עם חלוף הזמן. בנקודות שונות, הזמן יכול ללכת ב tempos שונים, אבל זה לא צריך לעצור או להאיץ בו זמנית.

שני כיווני מחקר של תולעים

הטבע הניח מחסום בדרך המראה של תולעים. עם זאת, אדם מסודר כך שאם יש מכשול, תמיד יהיו אלה שרוצים להתגבר על זה. ומדענים אינם יוצאי דופן. ההליכים של תיאורטיקנים העוסקים במחקר של wormholes, יכול להיות מחולק לשני תנאים, משלימים אחד את השני. הראשון עוסק בבדיקת תוצאותיהם, בהנחה מראש שקיימים חורי תולעים. נציגי הכיוון השני מנסים להבין מה ואיך הם יכולים להופיע, מה התנאים הדרושים עבור המופע שלהם. העבודה של כיוון זה היא יותר מאשר הראשונה, ואולי, הם מעניינים יותר. שטח זה כולל את החיפוש אחר מודלים של wormholes, כמו גם את המחקר של המאפיינים שלהם.

הישגים של פיסיקאים רוסים

כפי שהתברר, את המאפיינים של החומר, שהוא חומר לבניית חורי תולעת, יכול להתממש באמצעות הקיטוב של ואקום של שדות קוונטיים. הפיזיקאים הרוסיים סרגיי סושקוב וארקדי פופוב יחד עם חוקר ספרד דוד הוכברג, כמו גם סרגיי קרסניקוב, הגיעו לאחרונה למסקנה זו. הריק במקרה זה אינו ריק. זהו מצב קוונטי המאופיין באנרגיה הנמוכה ביותר, כלומר, שדה שבו אין חלקיקים אמיתיים. בתחום זה, זוגות של חלקיקים "וירטואליים" נעלמים כל הזמן, נעלמים לפני שהם מזוהים על ידי מכשירים, אבל משאירים את חותמם בצורה של טנזור אנרגיה, כלומר, דופק המאופיין בתכונות יוצאי דופן. למרות שהתכונות הקוונטיות של החומר מתבטאות בעיקר במיקרוקוסמוס, התולעים שיצרו אותן, בתנאים מסוימים, יכולות להגיע לממדים ניכרים. אחד המאמרים קרסניקוב, אגב, נקרא "האיום של wormholes".

שאלת הפילוסופיה

אם תולעים הצליחו אי פעם לבנות או להתגלות, שדה הפילוסופיה הקשור לפרשנות המדע יעמוד בפני אתגרים חדשים, יש לומר, קשה מאוד. עם כל האבסורד לכאורה של הלולאות הזמניות והבעיות הקשות הנוגעות לסיבתיות, אזור זה של המדע צפוי להתמודד עם זה יום. בדיוק כפי שאנו מיון את הבעיות של מכניקת הקוונטים ואת תורת היחסות של איינשטיין. החלל, החלל והזמן - לכל הנושאים האלה יש אנשים מעניינים בכל הגילאים, וכנראה תמיד יעניינו אותנו. להכיר אותם לחלוטין הוא כמעט בלתי אפשרי. המחקר של החלל החיצון לא צפוי להסתיים.