• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
3 июня
Игорь Байдов
4
5 725

Астрофизики рассказали о «внутренней жизни» кротовых нор

5.1

С помощью компьютерного моделирования группа ученых из Канады выяснила, что будет с материей, когда она начнет накапливаться в одном из «отверстий» проходимой кротовой норы. В своей статье исследователи рассказали о внутренних процессах червоточин, а также рассчитали скорость, с которой вещество будет «выстреливаться» из другого «отверстия».

червоточины
Если проходимые червоточины существуют, ученые могли бы найти такие объекты по раскаленному плазменному облаку, создающему плазменный ветер / © Alamy, Rostislav Zatonskiy

Червоточины, или кротовые норы, — гипотетические туннели между двумя точками в пространстве-времени, соединенные «горловиной». Обычно такие объекты представляют в виде трехмерной трубы в изогнутом двумерном пространстве.

Предположение о том, что в ткани пространства-времени могут существовать туннели, позволяющие мгновенно перемещаться из точки А в точку B на огромные расстояния (например, в другие галактики или даже вселенные), впервые высказали физики Альберт Эйнштейн и Натан Розен в 1935 году.

Кротовые норы не противоречат Общей теории относительности, и даже некоторые космологические теории предсказывают существование этих объектов, тем не менее ученым пока так и не удалось найти реальных кандидатов на роль червоточин. Одна из причин — кротовые норы подразумевают весьма сложную геометрию пространства-времени, для существования которой требуется либо альтернативная теория гравитации, либо экзотическая материя, например, со свойством отрицательной плотности энергии. Такая материя создает сильное гравитационное отталкивание и препятствует «схлопыванию» червоточины.

Кротовая нора
Кротовая нора в представлении художника / © sciencefocus.com

Согласно различного рода гипотезам, кротовые норы чем-то напоминают черные дыры, поскольку представляют собой объекты с достаточно сильной гравитацией и кривизной пространства. Вокруг червоточин, как и черных дыр, должны наблюдаться те же искажения пространства-времени, а в глубину тоже падает окружающая материя. Однако между ними есть одно отличие: в большинстве случаев у первых не должно быть горизонта событий, из пределов которого ничего не может вырваться обратно.

Ряд исследователей предсказывают существование двух типов кротовых нор: непроходимых и проходимых. Первые внешне похожи на черные дыры, но внутри червоточин нет сингулярности, то есть бесконечной плотности материи, которая разрывает и уничтожает любую другую материю, попадающую в этот объект. В теории такие тела должны разрушаться слишком быстро.

Второй тип предполагает норы, которые гипотетически можно пересекать в обе стороны, то есть их можно пройти насквозь и вернуться. Подобные кротовые норы должны быть заполнены экзотической материей.

Кротовая нора
Кротовая нора в двумерном пространстве. Зеленый — короткий путь через червоточину, красный — длинный путь через обычное пространство / © creativecommons.org,CC BY-SA 3.0, Panzi

Группа канадских астрофизиков под руководством Лучано Комби (Luciano Combi) из Института теоретической физики решила воспроизвести внутренние процессы червоточин и выяснить, что происходило бы с материей, если бы она падала в одно из «отверстий» проходимой кротовой норы. Для этого ученые построили модель, взяв за основу модели, предполагающие аналогичный процесс, но связанный с черными дырами. Результаты исследования изложены в статье, опубликованной на сайте электронного архива препринтов arXiv.

Модель предполагала, что вокруг одной из сторон кротовой норы должен вращаться диск плазмы (подобно аккреционному диску вокруг черной дыры), приводимый в движение магниторотационной неустойчивостью. Когда плазма падает в одно из «отверстий» кротовой норы, она быстро оседает в «горловине» и образует горячее вращающееся облако — своего рода плазменное торнадо. Это облако действует как двигатель, в котором газ, поступающий с одной стороны червоточины, накапливается в центре, рассеивает энергию и направляет умеренно «релятивистский тепловой ветер» в другую сторону, то есть «на выход». Модель показала, что этот «ветер» будет «выдуваться» из другого конца червоточины со скоростью 200 миллионов километров в час или даже быстрее, если червоточина достигает огромных размеров.

Как отметили авторы исследования, в случае достаточно большой червоточины плазма внутри «горловины» может разогреться до таких температур, что станут возможны термоядерные реакции.

В своей работе ученые применили модель проходимой червоточины, однако эксперимент показал, что плазменный шторм внутри «горловины» помешал бы любому телу пройти через такого типа кротовую нору. Из-за высоких температур любой объект, решивший пересечь червоточину, сгорел бы дотла.

центр червоточины
В центре горловины червоточины теоретически должно наблюдаться горячее плазменное облако / © Luciano Combi

Правда, те же высокие температуры теоретически позволили бы ученым увидеть червоточину. Издалека горячее облако светилось бы ярче звезд, независимо от того, на какое из двух «отверстий» были бы направлены научные приборы астрофизиков.

«Горловина кротовой норы, в которую упало бы вещество, была бы очень похожа на черную дыру с аккреционным диском, окруженным кольцом из горячего вещества. Но вместо тени наблюдатель увидел бы яркое пятно, создаваемое раскаленным плазменным облаком внутри червоточины. Второе отверстие кротовой норы выглядело бы как сфера, наполненная светящимся туманом. Из него вылетало бы вещество со скоростью около 20 процентов от скорости света», — объяснил Комби.

Авторы научной работы отметили, что теперь ученые смогут лучше понимать, как теоретически могли бы выглядеть червоточины с аккреционным диском. Значит, вероятно, появится шанс их найти.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 13:10
Полина Меньшова

Хотя доступ к словам, синтаксическим структурам и нелингвистическим символам способен облегчить некоторые когнитивные процессы, язык вряд ли можно считать основой любой формы мышления. К такому выводу пришли ученые из США, проанализировав данные исследований за последние 20 лет.

5 часов назад
Игорь Байдов

Ученые из Китая и Бельгии воссоздали в лаборатории условия, существовавшие на Меркурии четыре миллиарда лет назад, и выяснили, что они были идеальными для образования слоя алмазов, который с течением времени становился лишь толще.

Вчера, 10:10
Александр Березин

Восемьдесят лет назад началось наступление советских войск в Белоруссии — операция «Багратион». Дальше случилось нечто крайне необычное: Ставка рассчитывала ударить на 150-200 километров в глубину. Но в итоге наступать пришлось на 600 километров. Почему немецкий фронт так быстро развалился, хотя войска Гитлера в 1944 году были материально обеспечены лучше, чем когда-либо еще во Второй мировой войне? И отчего Красная армия не смогла до конца воспользоваться плодами своих побед?

21 июня
Nadya

Земля начала формироваться примерно 4,5 миллиарда лет назад. Чтобы понять, как это происходило в ранние периоды развития нашей планеты, ученые ищут образцы древних горных пород. Одну из таких, возрастом почти 3,5 миллиарда лет, обнаружили рядом с городом Колли в Австралии.

20 июня
МПСУ

Эмоциональное выгорание ИТ-специалиста напрямую связано с его личностными характеристиками. С профессиональными перегрузками и стажем связи нет. К такому выводу пришли ученые МПСУ, которые исследовали ИТ-специалистов двух компаний. Жизнестойкость, то есть способность человека выдерживать стрессовые ситуации без снижения успешности деятельности, в совокупности с внутренней положительной мотивацией формируют иммунитет к эмоциональному выгоранию специалиста в ИТ-сфере. Блокаторами стали интерес к работе и профессиональная удовлетворенность.

Вчера, 13:10
Полина Меньшова

Хотя доступ к словам, синтаксическим структурам и нелингвистическим символам способен облегчить некоторые когнитивные процессы, язык вряд ли можно считать основой любой формы мышления. К такому выводу пришли ученые из США, проанализировав данные исследований за последние 20 лет.

21 июня
Nadya

Земля начала формироваться примерно 4,5 миллиарда лет назад. Чтобы понять, как это происходило в ранние периоды развития нашей планеты, ученые ищут образцы древних горных пород. Одну из таких, возрастом почти 3,5 миллиарда лет, обнаружили рядом с городом Колли в Австралии.

27 мая
Андрей

Европейские гляциологи, используя первые снимки Восточной Антарктиды 1937 года, а также фотографии середины XX века и современные спутниковые данные, отследили, как менялись ледники в этом регионе на протяжении 85 лет.

10 июня
Александр Березин

Исследователи из США выяснили, что примерно два миллиона лет назад Солнечная система захватила хвост облака холодного межзвездного газа. В результате гелиосфера сильно сжалась, дав галактическим лучам свободно облучать все планеты системы. Это должно было вызвать и серьезные проблемы с климатом.

[miniorange_social_login]

Комментарии

4 Комментария
1 2
1 2
3 недели назад
-
0
+
Хорошая статья. По картинкам 2 и 3, почему они такие гипертрофированные? У нас пространство во Вселенной плоское. Даже если есть локальные "ямы" вблизи планет/звёзд/галактик, в основном траектория полёта между двумя точками всегда будет прямой линией. Поэтому ещё раз вопрос: как нужно проколоть реальное пространство червоточиной, чтобы сильно сократить дистанцию? На мой взгляд - никак, нет такого варианта. Червоточины не позволят летать быстрее скорости света, а вот двигатель на искажении пространства - возможно...только сам этот двигатель пока что нефизичен
Николай К
3 недели назад
-
1
+
«Из него вылетало бы вещество со скоростью, превышающей скорость света примерно на 20 процентов» - это как?
Виталий Сокол
3 недели назад
-
0
+
Какая ещё материя у кротовых нор? Учёные Хокинга и Торна не читали?
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно