Верхом на черной дыре. Американские физики доказали реальность путешествий во времени

Научпоп

13 января, 07:00

Верхом на черной дыре. Американские физики доказали реальность путешествий во времени

Верхом на черной дыре. Американские физики доказали реальность путешествий во времени - фото

newscientist.com

Черные дыры позволят путешествовать во времени

Ученые из университета Массачусетс Дартмут провели исследование, согласно которому гиперпространственный прыжок возможен благодаря черным дырам. Правда, в качестве портала могут выступать только определенные черные дыры и в определенных условиях.

Пока часть украинцев не отошла от эйфории безвиза и привыкла мониторить сайты лоукостеров в поисках дешевых билетов в Европу, американские ученые собираются пробить окно в межгалактическое пространство.

Капиталистов уже не удивляют несколько часов для путешествия между континентами, да и лететь целых 7 месяцев на Марс для них слишком долго. Избалованным янки подавай пространственно-временные прыжки и настоящие путешествия во времени.

Так, насмотревшись современной научной фантастики от Кристофера Нолана, представители университета Массачусетс Дартмут всерьез решили разобраться, реальны ли гиперпространственные путешествия с помощью черных дыр.

Что исследовали?

Вдохновившись “Интерстелларом”, с 2016-го студентка-кандидат физических наук Кэролайн Маллари пыталась узнать, мог ли герой Мэттью Макконахи выжить, пролетев сквозь Гаргантюа - вымышленную гигантскую черную дыру, которая вращается и весит в 100 млн раз больше, чем Солнце.

Фото: Paramount Pictures

Если вам покажется, что проверять идеи из сюжета голливудского фильма бессмысленно, - не спешите с выводами, ведь лента основана на книге Нобелевского лауреата по физике Кипа Торна.

Что узнали?

Опираясь на предыдущие работы своих коллег, Кэролайн Маллари создала компьютерную модель, которая может зафиксировать физическое воздействие на космический корабль или любой другой большой объект, который падает на Стрелец A* - очень плотный космический объект в центре Млечного пути и, вероятно, сверхмассивная вращающаяся черная дыра.

Соавтор работы и научный руководитель Маллари профессор физики Гаурав Ханна недавно опубликовал результаты исследования на The Conversation. Оказалось, объект который при любых условиях падет во вращающуюся черную дыру не будет испытывать сильного физического воздействия и вполне может остаться невредимым.  

“При правильных обстоятельствах, это воздействие может быть ничтожно малым, что позволяет довольно удобно проходить через сингулярность (пространство-время с очень высокой энергетической плотностью - ред.). На самом деле, объект может не испытывать серьезного влияния. Это увеличивает возможность использования больших вращающихся черных дыр в качестве порталов для путешествий в гиперпространстве”, - пишет профессор Ханна.

Почему это важно?

Конечно, в исследовании рассматривалась практически идеальная черная дыра, в окрестностях которой нет никаких других тел и энергетических воздействий. Хотя, в реальности, черные дыры окружены как минимум космической пылью, газами и радиацией.

Фото: podcastscience.fm

Тем не менее, работа может заставить задуматься ученых-скептиков, которые до сих пор были уверены, что сингулярность любых черных дыр буквально сплющивает и поглощает все приближающиеся объекты, воздействуя на них сильным гравитационным полем и чрезвычайно высокими температурами при необратимом ускорении.

Если результаты работы подтвердятся на более практичных астрофизических объектах, то можно будет с уверенностью заявить, что большие вращающиеся умирающие звезды (т.е. черные дыры) помогут нам перемещаться на невообразимые расстояния и буквально путешествовать во времени.

Правда, даже если это и так, вряд ли мы сможем приблизиться к подобным черным дырам с земными технологиями ракетостроения: расстояние до того же Стрельца A* составляет около 25 тыс. световых лет.

Как еще обмануть время?

Помимо черных дыр и бластера, который создает порталы перемещения в мультсериале “Рик и Морти”, ученые предусматривают еще один довольно популярный способ невероятно быстрого перемещения в пространстве-времени.

Для тех, кто не слышал о сериале “Стар Трек”, ни разу не включал канал “Discovery” и не знаком с хотя бы мизерной частью научно-фантастических фильмов и книг, в двух словах стоит объяснить что такое кротовая нора aka червоточина aka wormhole.

Из энциклопедии Британника: “Кротовая нора - это решение уравнений поля в общей теории относительности Альберта Эйнштейна, которое напоминает туннель между двумя черными дырами или другими точками в пространстве-времени. Такой туннель обеспечил бы кратчайший путь между его конечными точками”.

Фото: mirkosmosa.ru

Проще говоря, червоточина позволяет буквально просверлить пространство, как согнутый лист бумаги, чтобы не передвигаться по всей его поверхности, а пройти напрямую через отверстие.

Существуют разные виды кротовых нор и разные способы их создания. Одна из наиболее распространенных теорий - двигатель искривления или двигатель деформации.

Идея такого двигателя принадлежит мексиканскому 54-летнему физику Мигелю Алькубьерре. Вдохновляясь тем же “Стар Треком”, ученый описал устройство космического корабля, который может превосходить скорость света в 10 раз за счет сжатия пространства перед собой и расширения его позади.

Фото: popsci.com

Главной преградой на пути создания варп-двигателя является управление экзотической материей - элементарными частицами, которые нарушают классические законы физики при искривлении пространства-времени и могут привести к разрушительным последствиям.

Как и большинство описанного в этой статье, да и в целом всего, что касается пространтсва-времени, вещества из экзотической материи существуют лишь в теории, поскольку они не состоят из привычных человеку барионов.

Барионы, в свою же очередь, - это простейшие частицы, которые невозможно расщепить на более мелкие части. Наиболее известные барионы - протон и нейтрон.

Примечательно, что Нобелевскую премию по физике в 2016-м присудили как раз за исследования экзотической материи. Британец Дункан Хэлдейн и американцы Дэвид Тулесс и Майкл Костерлитц получили награду за изучение необычных фаз и состояний вещества.

К примеру, охладив вещество до температур, близких к абсолюному нулю Кельвина, физики смогли достичь электрической сверхпроводимости и различных других "странных" или экзотических свойств.

Несмотря на то, что неизведанная нами экзотическая материя - необходимая составляющая кротовых нор, - о создании двигателя искривления говорят и в NASA. В интервью New Scientist несколько лет назад эксперт из NASA Гарольд Уайт объяснил все реальные и нереальные стороны путешествий во времени и рассказал о возможном проекте двигателя деформации.

“Сейчас мы находимся больше на научном, нежели на технологическом этапе. Мы должны совершить очень конкретные и контролируемые шаги, чтобы доказать концепцию и удостовериться, что мы правильно поняли и применили математику и физику”, - говорил тогда ученый.


Читайте новый номер журнала НВ

Подписывайтесь на журнал НВ и читайте свежий номер прямо сейчас. Все подписчики также получают доступ к архивным выпускам журнала. Стоимость подписки на три месяца всего 59 гривен.

Подписаться и читать журнал