У науковій фантастиці червоточини часто використовують для подорожей на великі відстані в космосі. Чи можливі ці магічні мости в реальності?
При всьому ентузіазмі, майбутнє людства в космосі (тут під космосом мається на увазі не Сонячна система і навіть не галактика) виглядає туманним. Ми - мішки з м'ясом і водою, води все ж більше, а зірки дуже і дуже далеко. Озброївшись найоптимістичнішою технологією космічного польоту, яку тільки можна уявити, досягти іншої зірки за людське життя навряд чи вдасться.
Реальність говорить нам, що навіть найближчі зірки знаходяться незбагненно далеко, і знадобиться величезна кількість енергії і часу, щоб здійснити подорож. Реальність говорить, що нам потрібен корабель, який якимось чином зможе протриматися сотні або тисячі років, за які будуть народжуватися покоління і покоління астронавтів, проживати свої життя і вмирати по дорозі до іншої зірки.
Наукова фантастика, з іншого боку, дражнить нас спокусливими методами просунутого руху. Врубайте варп-двигун і дивіться, як зірки проносяться повз, а подорож до Альфи Центавра схожа на прогулянковий круїз.
Ще простіше взяти червоточину. Чарівний міст, що з'єднує дві точки в просторі і часу один з одним. Просто визначте пункт призначення, почекайте, поки зоряні ворота стабілізуються і рухайтеся. Рухайтеся до місця за півгалактики від вас.
Було б непогано. Хтось точно повинен винайти ці червоточини, проклавши - ні, прорубавши - для нас доріжку в сміливе нове майбутнє міжгалактичних подорожей. Звідки ж взялися ці червоточини і чому ми досі ними не користуємося?
Червоточина, відома також як міст Ейнштейна - Розена, являє собою теоретичний метод пронизування простору і часу так, що можна з'єднати дві точки в космосі разом. І потім переміститися миттєво з однієї в іншу.
Класичний приклад демонстрації червоточини був показаний у фільмі «Інтерстеллар»: малюєте дві точки на папері, а потім складаєте папір і олівцем пронзаєте обидві точки. Добре, на папері все зрозуміло, але що з фізикою?
Ейнштейн показав, що гравітація не є силою, яка притягує матерію подібно магнетизму, а швидше викривляє простір-час. Місяць думає, що рухається прямою лінією через простір, але насправді слід викривленому шляху, створеному гравітацією Землі.
Альберт Ейнштейн і фізик Натан Розен вирішили, що можна заплутати простір-час так тісно, що дві точки будуть розділяти одне і те ж фізичне місце розташування. Якщо вам потім вдасться стабілізувати все це, ви зможете обережно розділити дві області простору-часу так, що вони будуть в одному місці, але на будь-якій відстані один від одного.
Пірніть у гравітаційний колодязь по один бік червоточини і миттєво опинитеся на іншому боці. За мільйони або мільярди світлових років. І хоча червоточини теоретично абсолютно можливо створити, на практиці, з того, що ми знаємо на поточний момент, це практично неможливо.
Перша велика проблема полягає в тому, що червоточини непрохідні відповідно до загальної теорії відносності. Вдумайтеся: фізика, яка пророкує ці речі, не дозволяє використовувати їх як метод транспортування. Це серйозний аргумент проти них.
Друге, навіть якщо червоточини можливо створити, вони будуть абсолютно нестабільні і колапсують відразу після освіти. Якщо ви спробуєте пройти в один кінець, ви можете запросто потрапити в чорну діру.
По-третє, навіть якщо вони будуть прохідні і стабільні, спроба якогось матеріалу пройти через них - навіть фотонів світла - може призвести до колапсу.
Втім, є проблиск надії, оскільки фізики до кінця не з'ясували, як об'єднати гравітацію і квантову механіку.
Це означає, що всесвіт сам по собі може приховувати факти про червоточинів, яких ми поки не розуміємо. Існує можливість, що вони з'явилися природним чином як частина Великого Вибуху, коли простір-час всього Всесвіту було заплутано в сингулярність.
Астрономи пропонували шукати червоточини в космосі, спостерігаючи за тим, як їх гравітація спотворює світло зірок за ними. Але поки нічого не знайшли.
Існує також можливість, що червоточини з'являються природним чином, подібно віртуальним частинкам, які, як ми знаємо, існують. Тільки будуть надзвичайно малими, в планківських масштабах. Вам знадобиться маленький космічний апарат.
Один з найбільш захоплюючих наслідків червоточин в тому, що їх можна використовувати для подорожей у часі.
Ось як це працює. По-перше, створіть червоточину в лабораторії. Потім візьміть один кінець червоточини, помістіть на космічний апарат і летіть зі швидкістю, близькою до світлової, так, щоб спрацював ефект уповільнення часу.
Для людей на космічному кораблі пройде всього кілька років, тоді як на Землі пройдуть сотні або навіть тисячі років. Якщо вам вдасться підтримувати червоточину стабільною, відкритою і прохідною, подорожувати через неї було б дуже цікаво.
Якщо ви пройдете в одному напрямку, ви не тільки подолаєте відстань між червоточинами, але і переміститеся з одного часу в інший. Причому працювати це повинно в обох напрямках, туди і назад. Деякі фізики на кшталт Леонарда Сасскінда вважають, що це не спрацює, тому що порушує два фундаментальних принципи фізики: збереження локальної енергії та принцип невизначеності енергії-часу.
На жаль, здається, що червоточини повинні залишатися в області наукової фантастики в осяжному майбутньому і, можливо, назавжди. Навіть якщо з'явиться можливість створити червоточину, її доведеться підтримувати стабільною і відкритою, а також з'ясувати, як не дати матерії в ній колапсувати. Втім, якщо ми коли-небудь здійснимо цей подвиг, питання з подорожами в космосі буде вирішено.