Верхи на чорній дірі. Американські фізики довели реальність подорожей у часі

Наукпоп

13 січня, 07:00

Верхи на чорній дірі. Американські фізики довели реальність подорожей у часі

Верхи на чорній дірі. Американські фізики довели реальність подорожей у часі - фото

newscientist.com

Чорні діри дозволять подорожувати в часі

Вчені з університету Массачусетс Дартмут провели дослідження, згідно з яким гіперпросторові стрибки можливі завдяки чорним дірам. Правда, в якості порталу можуть виступати тільки певні чорні діри і в певних умовах.

Поки частина українців не відійшла від ейфорії безвізу і звикла моніторити сайти лоукостерів в пошуках дешевих квитків в Європу, американські вчені збираються пробити вікно у міжгалактичний простір.

Капіталістів вже не дивують кілька годин для подорожі між континентами, та й летіти цілих 7 місяців на Марс для них занадто довго. Розпещеним янкі подавай просторово-часові стрибки і справжні подорожі у часі.

Так, надивившись сучасної наукової фантастики від Крістофера Нолана, представники університету Массачусетс Дартмут всерйоз вирішили розібратися, чи реальні гіперпросторові подорожі за допомогою чорних дір.

Що досліджували?

Надихнувшись "Інтерстелларом", з 2016-го студентка-кандидат фізичних наук Керолайн Малларі намагалася дізнатися, чи міг герой Меттью Макконахі вижити, пролетівши крізь Гаргантюа - вигадану гігантську чорну діру, яка обертається і важить у 100 млн разів більше, ніж Сонце.

Фото: Paramount Pictures

Якщо вам здасться, що перевіряти ідеї з сюжету голлівудського фільму безглуздо, - не поспішайте з висновками, адже стрічка заснована на книзі Нобелівського лауреата з фізики Кіпа Торна.

Що дізналися?

Спираючись на попередні роботи своїх колег, Керолайн Малларі створила комп'ютерну модель, яка може зафіксувати фізичний вплив на космічний корабель або будь-який інший великий об'єкт, що падає на Стрілець A* - дуже щільний космічний об'єкт в центрі Чумацького шляху і, ймовірно, надмасивна чорна діра, що обертається. 

Співавтор роботи і науковий керівник Малларі професор фізики Гаурав Ханна недавно опублікував результати дослідження на The Conversation. Виявилося, об'єкт який за будь-яких умовах впаде в обертову чорну діру не буде відчувати сильного фізичного впливу і цілком може залишитися неушкодженим.

"За правильних обставин, цей вплив може бути мізерно малими, що дозволяє досить зручно проходити через сингулярність (простір-час з дуже високою енергетичною щільністю - ред.). Насправді, об'єкт може не відчувати серйозного впливу. Це збільшує можливість використання великих обертових чорних дір в якості порталів для подорожей в гіперпросторі", - пише професор Ханна.

Чому це важливо?

Звичайно, в дослідженні розглядалася практично ідеальна чорна діра, в околицях якої немає ніяких інших тіл і енергетичних впливів. Хоча, в реальності, чорні діри оточені як мінімум космічним пилом, газами і радіацією.

Фото: podcastscience.fm

Проте, робота може змусити задуматися вчених-скептиків, які досі були впевнені, що сингулярність будь-яких чорних дір буквально сплющує і поглинає усі об'єкти, які наближаються, впливаючи на них сильним гравітаційним полем і надзвичайно високими температурами при сильному прискоренні.

Якщо результати роботи підтвердяться на більш практичних астрофізичних об'єктах, то можна буде з упевненістю заявити, що великі вмираючі зірки - чорні діри - допоможуть нам переміщатися на неймовірні відстані і буквально подорожувати в часі.

Правда, навіть якщо це і так, навряд чи ми зможемо наблизитися до подібних чорних дір із земними технологіями ракетобудування: відстань до того ж Стрільця A* становить близько 25 тис. світлових років.

Як ще обдурити час?

Крім чорних дір і бластера, який створює портали переміщення в мультсеріалі "Рік і Морті", вчені передбачають ще один досить популярний спосіб неймовірно швидкого переміщення в просторі-часі.

Для тих, хто не чув про серіал "Стар Трек", жодного разу не включав канал "Discovery" і не знайомий з хоча б мізерною частиною науково-фантастичних фільмів та книг, у двох словах варто пояснити що таке Кротова нора aka червоточина aka wormhole.

З енциклопедії Британіка: "Кротова нора - це рішення рівнянь поля в загальній теорії відносності Альберта Ейнштейна, яке нагадує тунель між двома чорними дірами або іншими точками в просторі-часі. Такий тунель забезпечив би найкоротший шлях між його кінцевими точками".

Фото: mirkosmosa.ru

Простіше кажучи, червоточина дозволяє буквально просвердлити простір, як зігнутий аркуш паперу, щоб не пересуватися по всій його поверхні, а пройти безпосередньо через отвір.

Існують різні види кротячих нір і різні способи їх створення. Одна з найбільш поширених теорій - створення двигуна викривлення або двигуна деформації.

Ідея такого двигуна належить мексиканському 54-річному фізику Мігелю Алькубьерре. Надихаючись тим же "Стар Трек", вчений описав пристрій космічного корабля, який може перевершувати швидкість світла у 10 разів за рахунок стиснення простору перед собою і розширення його позаду.

Фото: popsci.com

Головною перешкодою на шляху створення варп-двигуна є управління екзотичною матерією - елементарними частинками, які порушують класичні закони фізики при викривленні простору-часу і можуть привести до руйнівних наслідків.

Як і більшість описаного в цій статті, та й в цілому все, що стосується простору-часу, речовини з екзотичної матерії існують лише у теорії, оскільки вони не зроблені зі звичних людині баріонів.

Баріони, в свою ж чергу, - це найпростіші частинки, які неможливо розчепити на більш дрібні частини. Найбільш відомі баріони - протон і нейтрон.

Примітно, що Нобелівську премію з фізики у 2016-му присудили саме за дослідження екзотичної матерії. Британець Дункан Хелдейн і американці Девід Тулесс і Майкл Костерлітц отримали нагороду за вивчення незвичайних фаз і станів речовини.

Наприклад, охолодивши речовину до температур, близьких до абсолюно нулю Кельвіна, фізики змогли досягти електричної надпровідності і різних інших "дивних" або екзотичних властивостей.

Попри те, що незвідана нами екзотична матерія - необхідна складова кротячих нір, - про створення двигуна викривлення говорять і у NASA. В інтерв'ю New Scientist кілька років тому експерт з NASA Гарольд Уайт пояснив усе реальні і нереальні сторони подорожей у часі і розповів про можливий проект двигуна деформації.

"Зараз ми перебуваємо більше на науковому, ніж на технологічному етапі. Ми повинні зробити дуже конкретні і контрольовані кроки, щоб довести концепцію і упевнитися, що ми правильно зрозуміли і застосували математику і фізику", - говорив тоді вчений.


Читайте новий номер журналу НВ

Передплатіть журнал НВ та читайте новий номер вже зараз. Передплатники також отримують доступ до архівних номерів журналу НВ. Вартість передплати журналу на 3 місяці усього 59 грн.

Передплатити журнал