Червоточини — не те, чим здаються. Фізики пропонують революційний погляд на час і Всесвіт

Але що, як ми помилялися від самого початку? Свіже дослідження натякає: одна з найпопулярніших концепцій фізики взагалі не про подорожі.

Схоже, йдеться про дещо глибше — про приховане дзеркало часу. Вчені вирішили переглянути ідею, яку Альберт Ейнштейн висунув майже 90 років тому. Їхня мета амбітна: нарешті «помирити» гравітацію з квантовою механікою і, можливо, переписати історію Великого вибуху, пише Іnteresting Еngineering.

Об'єднання теорії гравітації Ейнштейна з квантовою фізикою залишається «святим Граалем» науки. Окремо ці теорії працюють бездоганно. Та варто зіштовхнути їх лобами в екстремальних умовах — наприклад, у серці чорної діри чи в момент народження Всесвіту — як рівняння ламаються.

Автори нової роботи припускають, що ключ до розгадки весь цей час лежав на поверхні. Він ховався в концепції мосту Ейнштейна-Розена, яку десятиліттями розуміли дещо спрощено.

Перенесемося у 1935 рік. Ейнштейн і Розен, працюючи над своїм відкриттям, зовсім не думали про міжзоряні магістралі. Вони розв’язували суто математичну задачу: як коректно описати частинки й гравітацію в одній системі.

Їхній «міст» був абстрактною конструкцією, що зшивала дві ідеально симетричні копії простору-часу. Це робилося для математичної гармонії, а не для того, щоб крізь цей прохід хтось літав. Пізніше фізики охрестили це «червоточиною», і поп-культура підхопила красивий образ. Та сувора реальність теорії відносності каже інше: такий тунель вкрай нестабільний і схлопнеться швидше, ніж світло встигне його протнути.

Нове дослідження відкидає голлівудські штампи. Вчені застосували сучасну квантову теорію до старої задачі Ейнштейна-Розена.

«Наше розуміння мостів не має нічого спільного з класичними червоточинами. Це спроба вирішити оригінальну головоломку і дати єдиний опис квантових полів у викривленому просторі», — пояснюють автори.

У повсякденному житті ми звикли, що час тече лише вперед. Але фундаментальним законам фізики байдуже на напрямок — рівняння працюють однаково добре, навіть якщо час запустити назад. Зазвичай цю симетрію ігнорують.

Дослідники ж стверджують: на мікрорівні, особливо біля чорних дір, однобокий погляд на час помилковий. Повна картина має включати два потоки: один рухається вперед, а інший — дзеркально назад.

У цій парадигмі міст Ейнштейна-Розена — це не дірка в просторі, а сполучна ланка між цими двома стрілами часу. І це змінює все.

Візьмімо, наприклад, знаменитий парадокс чорних дір. У 70-х Стівен Гокінг довів, що чорні діри випаровуються, нібито знищуючи інформацію про все, що в них потрапило. Це порушувало закони квантової механіки. Нова ж теорія пропонує елегантний вихід: інформація не зникає. Вона просто переходить у дзеркальний, зворотний потік часу. Для нас вона втрачена, але для Всесвіту — збережена. І жодної магії чи порушення законів фізики.

Якщо ця гіпотеза вірна, наслідки будуть грандіозними. Та сама дзеркальна структура може стосуватися всього нашого світу. Великий вибух у такому разі — не точка відліку, а «відскок». Момент переходу від всесвіту, що стискався, до того, що розширюється.

Можна піти ще далі: можливо, наш Всесвіт — це внутрішній бік велетенської чорної діри, яка утворилася в попередньому космосі. Колапс не завершився катастрофою, бо квантові ефекти змусили простір «відпружинити».

До речі, це могло б пояснити загадку темної матерії. Сліди того, попереднього всесвіту — наприклад, реліктові мікроскопічні чорні діри — могли пережити цей перехід і зараз наповнюють наш космос.

Звісно, поки що це лише красива теорія. Вона не подарує нам машину часу чи варп-двигун. Але фізики вже працюють над тим, щоб знайти спосіб перевірити ці ідеї на практиці, вдивляючись у глибини космосу.