самопознание и саморазвитие личности

[Магиструс]

Кротовые норы

Червоточина (материал с Википедии)
Константин Лешан о парадоксе открытого туннеля в телепортации
"Кротовая нора" - тоннель в пространстве и времени
Машина времени требует отрицательной энергии
Можно ли спасти дедушку?
Через "кротовые норы" - в путешествие по Вселенной
Черные дыры и кротовые норы - возможность перемещения между мирами
Барашенков Владилен == Машина времени - от ракет до "кротовых нор"
Борисов Максим == Часть черных дыр может оказаться кротовыми норами
Бронников Кирилл == Мост между мирами
Бронников Кирилл == Постулаты относительного мира
Гордеева Оксана == "Норы" во Вселенной
Кардашев Н.С. == Космология и проблема SETI
Козловский Борислав, Торгашев Алексей == Кротовые норы мироустройства
Комаров В. == Размышления над свернутым в рулон листком бумаги
Левин Алексей == Вниз по "кротовой норе"
Лесков Сергей == Машина времени нырнула под "кирпич"
Макконе Клауди == "SETI через кротовые норы"
Моисеенко Андрей == К «Звездным вратам» ведут «кротовые норы»
Шелепов Виталий == Ребята из "кротовой норы"
Ширшов Л. == "Кротовые норы" ведут в другую размерность
_________________
Любви и радости вашему дому

[Магиструс]

Андрей Моисеенко
К «Звездным вратам» ведут «кротовые норы»


Недавно среди участников Всероссийской астрономической конференции была распространена анкета, один из вопросов которой звучал примерно так: «Допускаете ли вы, что где-нибудь в Галактике живут наши братья по разуму?» Ответ - с разными вариациями - был однозначным: «Конечно. Звезд вокруг нас миллионы, а планет еще больше: где-нибудь да и могла развиться разумная жизнь». Но другой вопрос: «Допускаете ли вы, что в будущем возможны непосредственные контакты с другими цивилизациями?» - вызвал споры. Часть специалистов придерживаются классической версии: долететь даже до ближайших звездных систем земляне никогда не смогут, потому что очень велики расстояния в космосе: навряд ли кого-то устроит полет в несколько десятков тысяч лет. Но среди астрономов и астрофизиков появляется все больше приверженцев другой теории: в космосе могут существовать особые тоннели - так называемые «кротовые норы», позволяющие быстро и без проблем как минимум заглядывать в соседние звездные системы, а как максимум - и путешествовать по ним, добираясь до далеких миров за несколько земных суток - месяцев.


О них «догадался» Эйнштейн

Термин «кротовая нора» предложил в 1950-х годах американский физик Джон Уилер (вольный, но понятный перевод английского слова wormhole - червоточина). Но теоретическое обоснование возможного существования таких проходов сделал еще Альберт Эйнштейн в 1935 году.

И если фантазировать, то можно представить, что такими тоннелями могут быть соединены все звездные системы. И, может, подобный тоннель находится и в нашей Солнечной системе, по нему прилетают инопланетяне и наблюдают за Землей.

Впрочем, по Эйнштейну, «норы» не могут существовать слишком долго: они внезапно открываются-закрываются, появляются в новых местах. Поэтому путешествовать по ним рискованно - можно и не найти обратной дороги. Но позднее ученые рассчитали, что технически развитые цивилизации могли бы поддерживать открытыми нужные «норы - тоннели», так, чтобы по ним можно было бы путешествовать без опаски. Принципиально это сделать возможно, но земляне пока на такое не способны. Более того, неизвестно, как и где искать «кротовые норы».



Чтобы понять суть «кротовых нор», обычно приводят два примера.

Пример № 1. Дорога, проложенная в тоннеле, пробитом в горе, намного сокращает путь, поскольку не нужно тратить время, чтобы объехать препятствие.

Пример № 2. Попробуйте взять карту и проложить кратчайший путь, например, из Мадрида в Нью-Йорк. Как мы знаем из геометрии, кратчайшее расстояние между двумя точками - прямая, их соединяющая. Увы, в реальности такой путь будет длиннее, чем по одной из кривых линий, которые называются «геодезическими».


До Марса за два часа

Каждый год американский Институт аэронавтики и астронавтики раздает награды ученым, работы которых серьезно развивают эту область человеческих знаний. В прошлом году в разделе «Полет будущего» приз получил проект, о котором до сих пор спорят специалисты и который заставил многих уже усомниться, что люди никогда не доберутся до иных миров.

Самое простое объяснение идеи: в нашем пространстве не четыре измерения (длина, высота, ширина и время), а шесть или даже восемь. И корабль, окруженный магнитным полем определенной формы, способен перейти в другие измерения, попасть в некие «подпространственные тоннели», по которым до наших соседок-планет и даже других звезд окажется «рукой подать».

Автор этой теории - немецкий физик Буркхард Хайм. Он пытался разрешить некие противоречия, существующие в сегодняшней физике, предполагая, что электромагнетизм и гравитация - проявления одного и того же еще не известного нам взаимодействия. И пришел к таким необычным выводам. Впрочем, физик-теоретик Хайм имел очень плохое зрение и все свои статьи надиктовывал. К тому же не говорил по-английски и в мировой науке был практически неизвестен. И когда он умер в 2001 году, его работа почти никому не была известна.

Но последователи все-таки нашлись. Немец Йохим Хойзер из университета Зальцбурга и австриец Вальтер Дрешер из университета Леопольда-Франца в Инсбруке создали математическую модель Вселенной, предложенной Хаймом. Оказалось, что она действительно может существовать, хотя некоторые противоречия с нашими нынешними представлениями об устройстве Вселенной остаются. И разъяснить их можно только, увы, экспериментальным путем. Но если теория окажется верной, то долететь до планет Солнечной системы можно будет за несколько часов, а путешествие до ближайших звезд займет меньше недели. Главная проблема в том, чтобы создать невероятно мощный генератор электромагнитных импульсов, мощность которого, вероятно, будет больше всех вместе взятых электростанций России или США. Одной стране такой проект не под силу. Впрочем, если когда-нибудь будет построен и успешно заработает термоядерный реактор (международный проект ITER, в котором участвует и Россия), то у землян появится шанс построить промышленную термоядерную электростанцию и проверить теорию доктора Хайма.




Машина времени существует

«Кротовые норы», или подпространственные тоннели, дают человечеству еще одну возможность. С их помощью можно путешествовать... во времени.

Концепцию таких полетов предложил известный британский астрофизик Стивен Хокинг.

«Путешествия в будущее теоретически обоснованы уже сейчас, - рассказывает профессор Хокинг. - Вы садитесь в машину времени, она взлетает, разгоняется до околосветовой скорости и летит так некоторое время, смотря, на сколько вы хотите «прыгнуть вперед». Потом возвращаетесь на Землю и обнаруживаете, что здесь прошло больше времени, чем вы потратили на полет. Пусть корабли землян пока не могут достигать околосветовых скоростей, но теоретически такая возможность существует и когда-нибудь будет решена на практике.

Но кому захочется «прыгать» в будущее без шансов вернуться в свое время? Ведь путешествия в прошлое возможны, только если корабль будет лететь со скоростью больше скорости света. А это, как он считает, в современной науке невозможно. Тут на помощь и придут «кротовые норы». Ведь если улететь с Земли на околосветовой скорости в обычном пространстве, а вернуться назад через «нору», то можно рассчитать полет так, что корабль окажется в прошлом.

- Конечно, это лишь теория, - заключает Хокинг, - но если известные законы физики не исключают возможности путешествий во времени, то почему бы не надеяться, что когда-нибудь прогресс науки позволит осуществить их.


* * *

Впрочем, астрофизик признает и другой парадокс. Если путешествия в прошлое возможны, то почему к нам в гости еще никто не прилетел из наших прапраправнуков? Возможны три варианта ответа:

у людей попросту не хватит времени сделать подобные путешествия реальностью - человечество погибнет в войнах, эпидемиях и т. д.;

у наших далеких потомков существует какое-то табу на общение с предками. Возможно, они и прилетают, но не контактируют с нами, чтобы не раскрыть нам, примитивным, тайну путешествия во времени;

они вокруг нас. Все НЛО, которые порой «видят» уфологи, - это и есть «гости из будущего».


Аномалия в Антарктиде

Известный американский астроном и популяризатор науки Карл Саган еще в 1985 году написал фантастический роман «Контакт» (потом по нему был снят и одноименный фильм), герои которого по подсказке инопланетян построили аппарат, на котором смогли прокатиться по сети пространственных каналов до окрестностей звезды Вега. Оказалось, что сеть тоннелей «прорыта» по всей Галактике и одна из «станций» находится в Солнечной системе.

С тех пор уфологи начали эксплуатировать тему, что НЛО вблизи Земли как раз появляется из «кротовых нор». Туда же и исчезают, поэтому никто не может найти их базу.

Как полагается, место для «кротовых нор» выбрали в самых малолюдных районах Земли - в Антарктиде и Арктике.

Вот один из типичных рассказов, кочующих по уфологическим книгам и интернет-сайтам.

«Антарктида, 27 января 1995 года. Научная станция. Американские и английские ученые замечают кружащийся в небе серый туман и решают, что это обычный смерч. Однако время шло, а смерч не менял формы и не перемещался! - рассказывает физик из США Мариан Маклейн. - И тогда ученые решают провести эксперимент.

Запущенный в небо, привязанный к тросу метеорологический зонд взмывает ввысь и исчезает в тумане. Некоторое время спустя исследователи, смотав трос, возвращают зонд на землю и обнаруживают, что установленный на нем хронометр показывает... 27 января 1965 года. Часы отстали на тридцать лет!»

Прокомментировать этот рассказ мы попросили замдиректора по науке Института Арктики и Антарктиды кандидата физико-математических наук Александра ДАНИЛОВА:

- Наши ученые никогда с подобными явлениями не сталкивались. Думаю, эту историю придумал человек, никогда не бывавший на южном континенте.

Во-первых, я никогда не слышал о «физике из США Мариане Маклейне». Во-вторых, непонятно, зачем они повесили часы на метеорологический зонд? Он набит другими приборами, и каждый грамм на счету. А в-третьих, в Антарктиде никогда не бывает смерчей. Такие уж там метеоусловия.



Астрономический конфуз

На этой неделе астрономы из Южной европейской обсерватории объявили, что одна из самых гигантских галактик, известных земным ученым, на самом деле очень маленькая. Зато находится она в 12 раз ближе к Солнцу, чем считалось ранее. Ее обнаружили еще 23 года назад, и все это время ученые думали, что ее параметры определили очень точно. Однако в новый более мощный телескоп удалось заметить ошибку.

Может, «кротовые норы» действительно где-то рядом с Землей? Просто ее пока не получается обнаружить?


источник
_________________
Любви и радости вашему дому

[Магиструс]

Борислав Козловский, Алексей Торгашев

Кротовые норы мироустройства




Астрофизики будут искать «кротовые норы» Вселенной — туннели в пространстве, через которые можно попасть в другие Вселенные и в другое время. Главным инструментом поиска станет космический телескоп «Радиоастрон», который выйдет на высокую орбиту в конце будущего года. О том, что такое «кротовые норы», мы беседуем с директором Астрокосмического центра ФИАН академиком РАН Николаем Кардашевым

Академик РАН Николай Кардашев, директор Астрокосмического центра ФИАН

«Кротовая нора» — это туннель, связывающий разные части пространства. Вход в туннель может быть размером со звезду, с планету, с дом, с пылинку. И если вы туда нырнете, то вынырнете в другом месте. Можно попасть в другую часть нашей галактики, можно в другую галактику, можно в другую Вселенную. По физическим свойствам вход в «кротовую нору» очень похож на черную дыру. Отличие в том, что туда можно не только попасть, оттуда можно и вернуться. У «кротовой норы» нет горизонта событий. Если вы в нее погружаетесь, то вас будет все время видно. Оттуда можно посылать радиосигналы, общаться, и даже сквозь этот туннель наблюдать, что делается на другом конце, — если вы наведете телескоп.

Отчего так? «Кротовая нора» — туннель через какие-нибудь дополнительные измерения?

Нет, дело не в новых измерениях, это из-за такой сложной топологии пространства.

Вы, видимо, говорите о кривизне пространства. Действительно, если бы эта самая кривизна у пространства была, тогда понятно: сгибаем его, как лист бумаги, и прокалываем дырку. Если путешествовать по листу, то будет очень далеко, а если через дырку — рядом. Но, насколько я знаю, никакой кривизны у нашей Вселенной не обнаружено, она плоская.

Да, Вселенная плоская. Но локально кривизна есть. (Любая масса вещества искривляет пространство вокруг себя, особенно сильно этот эффект проявляется у черных дыр с большой массой. — «РР».) «Кротовая нора» — это и есть туннель между двумя входами в тех местах, где кривизна большая.

«Кротовая нора» образуется в таких местах в обязательном порядке или это случайность?

Как сделать «кротовую нору», совершенно неясно. И можно ли ее вообще сделать? Но то, что на ранней стадии развития нашей Вселенной все пространство сплошь было набито такими «кротовыми норами», сейчас почти общепринятый взгляд. Потому что пространство перед началом Большого взрыва, перед расширением, представляет собой такую пенообразную структуру сверхплотного скалярного поля с очень большой кривизной. С очень большими флуктуациями кривизны. И все эти ячейки пены между собой соединены. И потом, после Большого взрыва эти ячейки могут остаться соединенными между собой. Это было показано еще в первых публикациях Уиллера в середине пятидесятых годов.

Сверхплотное скалярное поле пенообразной структуры… Что это?

Это сверхплотный вакуум, вакуум с очень большой плотностью энергии. Это состояние вещества до начала Большого взрыва. Плотность энергии большая, поэтому кривизна пространства высокая.

Со времени Большого взрыва прошло 14 мил­лиардов лет. Что стало с ячейками этой пены сейчас? До этого, насколько я слышал, и времени-то никакого не было.

На сегодня наиболее логически непротиворечивая модель — модель многокомпонентной Вселенной. Потому что, если мы говорим про Большой взрыв, тут же начинают спрашивать: «А что было до Большого взрыва?» или «Что было в том месте, где не было Большого взрыва?» Что, спрашивать нельзя? Люди недовольны таким положением, и правильно, что недовольны.

Эти вопросы и приводят к понятию многокомпонентной Вселенной. В английском языке есть устоявшийся термин «мультиверс», в русском такого термина нет, поэтому называется так длинно. Это предположение о том, что вся наша Вселенная состоит из бесконечного количества Больших взрывов, которые независимо возникают в разные моменты времени, и пены сверхплотного скалярного поля между ними. И поэтому Вселенная бесконечна и в пространстве и во времени. В разных Вселенных могут быть даже разные законы, разные элементарные частицы.

У каждой Вселенной где-то очень далеко есть стенки, которые состоят из этого сверхплотного вакуума. Как они будут взаимодействовать с другими пузырями, другими Вселенными — этот вопрос тоже изучается.

То есть вы от вопроса «А что там, с краю?» не отмахиваетесь? Часто, когда я спрашиваю физиков, что будет, если подобраться к краю, мне отвечают, что ничего особенного я не увижу, будут все те же звезды. Представить наблюдателя, который во время расширения находился там, с краю, мы тоже не можем, потому что вся наша Вселенная родилась из внутренних областей пузыря. А поскольку увидеть мы ничего не можем, то и разговора нет.

Отворачиваться от таких вопросов, конечно, не нужно. Нужно думать о том, какое есть взаимодействие между той частью, которая похожа на нашу Вселенную, и той, которая совсем не похожа. «Вы об этом не спрашивайте, нам этого не нужно» — приемлемо только для очень небольшого числа людей науки. Ну а дальше уже имеется недовольство экспериментаторов, которые говорят, что теоретики это все придумали, а проверить нельзя. Единственная экспериментальная возможность исследовать другие компоненты «большой Вселенной» — «кротовые норы», которые изначально заведомо были, но неизвестно, существуют ли сейчас.


Рис.1 Черная дыра


Рис.2 Кротовая нора


Каким образом можно обнаружить «кротовую нору»? В последней публикации в «Успехах физических наук» — совместно с Новиковым и Шацким — вы приводите расчеты своей модели «кротовых нор». В чем ее особенности?

Уиллер первый показал, что в момент Большого взрыва была пенистая структура скалярного поля. Потом в том же институте в Калифорнии Моррис и Торн первыми вывели уравнения, которым должна соответствовать «кротовая нора». Вышла статья, в которой были изложены требования к свойствам вещества, чтобы эта «кротовая нора» не превратилась в черную дыру. Оказалось, что свойства вещества очень похожи на свойства магнитного поля или свойства электрического поля.


Рис.3 Двухмерная модель "кротовой норы"

По каким параметрам?

По уравнению состояния — связь давления и плотности энергии — для направлений вдоль поля и поперек поля. В общем, свойства магнитного поля оказались очень близкими к свойствам «кротовой норы». Мы на это обратили внимание, стали думать, чем магнитные поля у «кротовой норы» должны отличаться от тех полей, которые мы уже наблюдаем. Выяснилось, что вход в туннель будет очень похож на магнитный монополь, то есть магнит с одним полюсом.

Такого ведь в природе не бывает. У любого магнита два полюса.

Магнитных зарядов в космосе нет, это правильно. Частицы, несущие такой заряд, — монополи — искали, но не нашли. И сейчас положение такое, что нужно искать магнитные монополи крупного размера.

Зачем такая экзотика? Вы же сами говорите, что свойства «кротовых нор» похожи и на электрическое поле. А электрических зарядов много: электроны, протоны…

Да, но параметры «кротовой норы» такие, что нужен монополь большого размера. Электрические поля годятся, но в космосе много свободных электронов, эти электроны обязательно прилетят, и электрическое поле погаснет. Так что искать нужно именно магнитный монополь, и как раз потому, что магнитных зарядов в космосе нет. И вот у нас получается, что у одной горловины «кротовой норы» магнитное поле одного знака, а у другой — другого. Если у нас плюс, то на выходе минус, и наоборот.

Как можно обнаружить этот монополь, а вместе с ним и «кротовую нору»?

Сейчас есть методы, с помощью которых исследуется структура магнитного поля. Хорошо известна структура дипольного магнитного поля Земли. Есть дипольное поле у некоторых других планет. У Венеры, например, оно слабое, а у Юпитера — сильное. У Солнца есть магнитное поле… Простейший прибор для обнаружения поля — компас. А на Солнце поле измеряется по так называемому зеемановскому эффекту — по расщеплению и поляризации спектральных линий света. Это квантовый эффект: магнитное поле влияет на структуру атомов, у атомов появляются разные специальные мелкие уровни, которые зависят от мощности магнитного поля. Появляются дополнительные спектральные линии. Есть и другие эффекты: эффект Фарадея и эффект Коттона — Мутона, которые влияют на поляризацию света.

В лабораториях это все проверено и изучено на многих объектах. Мы знаем, какое магнитное поле в межзвездной среде — миллионные доли гаусса (единица магнитной индукции, 1 гаусс равен 0,0001 тесла. — «РР»). На Земле и на Солнце — порядка одного гаусса, в солнечных пятнах — тысячи гауссов. Самые большие поля в нейтронных звездах: в пульсарах — 1020, в магнетарах — 1015).

Давайте к «кротовым норам» вернемся. Как мы их увидим?

Наша Федеральная космическая программа предусматривает запуск орбитальных обсерваторий. Одна из них — «Радиоастрон» будет запускаться в конце будущего года. Через восемь лет, в шестнадцатом году, предполагается запустить обсерваторию «Миллиметрон». Эти обсерватории дадут очень высокое разрешение (способность различить две точки, находящиеся рядом. — «РР»): «Радиоастрон» — в 10 млн раз выше, чем у человеческого глаза, миллионные доли угловой секунды, «Миллиметрон» еще раз в сто больше.

С помощью этих обсерваторий мы заглянем внутрь черных дыр и проверим, не являются ли они «кротовыми норами». Если окажется, что мы увидим лишь мимо пролетающие облака газа и будем наблюдать различные эффекты, связанные с гравитацией черной дыры, искривление траектории света например, то это будет черная дыра. Если же мы увидим радиоволны, идущие изнут­ри, то будет понятно, что это не черная дыра, а «кротовая нора». Построим картинку магнитного поля по эффекту Фарадея. Пока для этого не хватало разрешения наземных телескопов. И если окажется, что магнитное поле соответствует монополю, то это почти наверняка «кротовая нора». Но сначала нужно увидеть.


Рис.4 Схема действия обсерватории «Радиоастрон»

Какие-то объекты для наблюдений уже выбраны?

Сначала предполагаем исследовать сверхмассивные черные дыры в центрах нашей и ближайших галактик. Для нашей — это очень компактный объект с массой в 3 млн солнечных масс. Мы считаем, что это черная дыра, но она может оказаться и «кротовой норой». Есть объекты еще более грандиозные. В частности, в центре самой близкой к нам из массивных галактик М87 в созвездии Девы есть черная дыра с массой в 3 млрд солнц. Эти объекты — одни из самых главных для исследования «Радиоастроном». Но не только они. Есть, например, некоторые пульсары, которые могут оказаться двумя входами в одну и ту же «кротовую нору». И третий тип объектов — всплески гамма-излучения, на их месте возникает также кратковременное оптическое и радиосвечение. Мы их наблюдаем время от времени даже на очень больших расстояниях — как для самых далеких видимых галактик. Они очень мощные, и мы пока не вполне понимаем, что это такое. В общем, сейчас подготовлен каталог из тысячи объектов для наблюдения.

Какие следствия может иметь открытие «кротовых нор»?

Можно заглянуть в другие части Вселенной, в другие Вселенные. Некоторые известные ученые, например Игорь Дмитриевич Новиков, даже рассматривают вопрос о путешествии в прошлое или будущее, то есть о машине времени.

Без нарушения причинности?

Этот вопрос рассматривался в научных публикациях. Но об этом лучше с Игорем Дмитриевичем поговорить. В целом можно сказать, что вопрос путешествия во времени без нарушения закона причинности, вероятно, может быть решен.

Если представить, что мы когда-нибудь не просто посмотрим, а доберемся до горловины «кротовой норы» и пошлем внутрь космонавта, что он увидит во время путешествия?

Сидя внутри туннеля, он будет видеть одновременно оба входа. Если только там нет поглощающей свет материи.


Рис.5 Многокомпонентная вселенная с кротовыми норами

А сами стенки туннеля? Он вообще имеет какую-то протяженность? Или это просто образное название для перемычки между горловинами?

Это образное название. Перемещение вещества почти мгновенное… Но можно использовать более общее уравнение, и тогда в зависимости от решения путешествие будет длительное или короткое.

Почему вообще путешествие должно происходить? Если «кротовая нора» существует, с одной стороны у нее какая-то масса вещества, с другой стороны — другая масса. Под действием гравитации путешественник должен посередине застрять…

Застрять он может только в том случае, если навстречу тоже что-то упадет. Если этого не случится, он улетит через выход. А там все зависит от того, какая масса у противоположной горловины. Они не обязательно одинаковы: все определяется историей входа. Может быть и обмен веществом между ними. А если там много газа и здесь много, то входы могут превратиться в черные дыры и произойдет схлопывание туннеля. Теоретически есть много разных вариантов, но для начала хотелось бы показать, что такие объекты вообще есть.

источник
_________________
Любви и радости вашему дому

[Магиструс]

Кандидат физико-математических наук Л. ШИРШОВ
"КРОТОВЫЕ НОРЫ" ВЕДУТ В ДРУГУЮ РАЗМЕРНОСТЬ


На сайте научно-технических новостей Би-би-си появилась заметка, посвященная топологическим туннелям, связывающим отдаленные части Вселенной через "кротовые норы", или "червячные ходы" ("wormholes"), которые также именуются "мостами Эйнштейна-Розена" или "горловинами Шварцшильда".



Согласно современным моделям, основанным на общей теории относительности (ОТО) Эйнштейна, могут существовать только крошечные "норы" размером меньше атома. Сохраняют их открытыми образования с отрицательной энергией, известные под названием "экзотическая материя".

Как сообщает "Новый научный журнал" (New Scientist magazine), российский теоретик Сергей Красников из Пулковской обсерватории Санкт-Петербурга провел расчеты для больших "нор", которые также согласуются с известными законами физики. Новые вычисления показывают, что существуют устойчивые дыры в пространстве, провалившись в которые можно очутиться в удаленной галактике. Причем такой топологический проход достаточно больших размеров, который будет оставаться открытым на время, нужное для использования людьми, можно создать искусственно.

Сам С. Красников считает, что проверка его расчетов путем создания больших "нор" при помощи существующих технологий невозможна. "Но если "норы" остались после Большого Взрыва, их обнаружение произведет колоссальное воздействие на способы путешествия между звездами", - добавил он.

"Кротовые норы" могут сокращать дистанцию между разными областями пространства и времени. Через топологический туннель удастся добраться до отдаленных районов Вселенной быстрее, чем световой луч, летящий по нормальному, протяженному пространству-времени.


источник
_________________
Любви и радости вашему дому

[Магиструс]

Макконе Клауди
SETI через кротовые норы.


В основе специальной теории относительности лежит утверждение, что не существует скоростей превышающих скорости света. Из этого факта следует, что даже при достижении релятивистских скоростей межзвездные полеты являются весьма проблематичными с точки зрения земной цивилизации из-за их долгой продолжительности. А это в свою очередь приводит к возникновению трудностей при контактах с предполагаемыми внеземными цивилизациями. Однако последние достижения общей теории относительности кажется указывают на возможность сверхсветовых движений в рамках этой теории. Общая теория относительности использует нелинейные дифференциальные уравнения и неевклидову пространственно-временную геометрию. Этот широкий и тонкий набор математических инструментов приводит к появлению нового класса релятивистских явлений, для которых возможно сверхсветовое движение. Одним из таких явлений являются кротовые норы, т.е. тоннели в пространстве--времени. Основную геометрическую идею можно легко понять, используя следующее сравнение. Представьте, что вы, находясь на поверхности Земли, хотите путешествовать из одного города в другой. Между этими городами находится большая гора. Двигаясь по поверхности Земли вы вынуждены каждый раз при переезде из города в город преодолевать гору, поднимаясь на нее и спускаясь вниз. Но возможен и иной путь. Достаточно вырыть тоннель в горе. Тогда время путешествия значительно сократится. Тоннель в данном случае равнозначен переходу в третье измерение в отличии от движения по поверхности. Аналогично и для кротовых нор. Только в данном случае добавляется еще одно четвертое измерение. Впервые теорию кротовых нор развили Kip S. Thorne и Michael S. Morris в 1988 году. Правда по первоначальным расчетам получалось, что для поддержания кротовых нор в открытом состоянии необходим особый вид материи, названный "экзотическим". Позднее автору удалось получить, что статическое однородное и очень сильное магнитное поле способно создавать гравитационные силы, которые могут поддерживать тоннели в открытом состоянии. Автор считает, что магнитные кротовые норы могут находиться в районе пульсаров и нейтронных звезд.

Для проблемы SETI автор предлагает следующие положения и выводы из возможного существования кротовых нор:

1. Если существование сверхсветовых движений физически возможно, то в прошлом могли происходить визиты представителей иных цивилизаций на Землю. Вероятно, этим можно объяснить некоторые истории с НЛО.

2. Если существование сверхсветовых движений физически возможно, то человечество однажды может быть способно воспользоваться этим. Следовательно, может начаться экспансия человечества в космос и более быстрыми темпами, чем мечтают сейчас ученые.

3. Если возможна связь со скоростями большими скорости света, даже сегодня мы могли бы расширить SETI исследования за пределы налагаемые чувствительностью современной аппаратуры. Текущие SETI исследования оперируют диапазоном в одну или несколько сотен световых лет. Посмотрев в "внутрь кротовой дыры", мы могли бы достичь тысяч, а возможно и больше, световых лет.

4. Возможно, учитывая теорию, развитую в этой статье, экспериментаторам следует уделить особое внимание наблюдению пульсаров. Так как именно пульсары могут создавать магнитные кротовые норы и было бы логичным ожидать ETI сигналы из этих областей.


источник
_________________
Любви и радости вашему дому

[Магиструс]

В. Комаpов
Размышления над свеpнутым в pулон, листом бумаги


Пpедставьте себе Вселенский магазин всяких космических штучек. Вы заходите и вежливо пpосите пpодавца: "Завеpните, пожалуйста, Вpемя в кооpдинатах WZ в pулон Пpостpанства в сектоpе Туманности Андpомеды". Ваша пpосьба не вызывает удивления. Тоpговец Пpостpанством и Вpеменем знает, что чеpез кpотовые ноpы вы собиpаетесь заглянуть в Будущее. Hа полустанке Вчеpашнего Дня вам захочется выйти, чтобы выкуpить сигаpу воспоминаний и улыбнуться, воскpесив в памяти чудаков Дpевнего Миpа Каpла Сагана и Кипа Тоpна...

Как только что было отмечено, писатели-фантасты не pаз пpедвосхищали будущие технические свеpшения и даже научные откpытия. Достаточно напомнить о "гипеpболоиде инженеpа Гаpина" А.Толстого - пpедвестнике совpеменных вездесущих лазеpов. Hо случай, о котоpом дальше пойдет pечь, -совеpшенно уникален! Пpавда, на этот pаз автоpом pомана, о котоpом идет pечь, был не пpофессиональный литеpатоp, а известный ученый-астpоном. Между пpочим, симптоматично, что в XX столетии за "научно-фантастическое пеpо" взялись многие выдающиеся ученые. Достаточно вспомнить того же А.Азимова - известного биохимика, Ф.Хойла - кpупнейшего совpеменного астpофизика, С.Лема - философа и социолога, советских писателей И.Ефpемова - палеонтолога с миpовым именем и К.Булычева - доктоpа истоpических наук и т.д. Hевольно напpашивается мысль, что Миpовой Разум pешил в связи с буpным pазвитием земных естественных наук подбpасывать оpигинальные научные идеи не литеpатоpам, котоpые в них могут как следует не pазобpаться, а пpофессиональным ученым.

С дpугой стоpоны, можно понять и тех ученых, котоpые pискнули пpиняться за далеко не всегда благодаpный литеpатуpный тpуд. Ведь на стpаницах научнофантастических пpоизведений можно высказывать самые невеpоятные идеи, не оглядываясь на тpадиционные научные пpедставления, можно пpобовать самые смелые и деpзкие гипотезы, еще не созpевшие для стpого научного изложения. И все это, не опасаясь пpийти в нежелательный конфликт с научным сообществом... Итак, несколько лет назад известный амеpиканский планетолог Каpл Саган написал научно-фантастический pоман "Контакт".


Кpотовые ноpы

Геpои нового pомана, написанного Саганом, обнаpуживают на Земле вход в загадочный тоннель, котоpый сpазу выводит их в pайон звезды Вега, отстоящей от Солнца на 27 световых лет. В дальнейшем выясняется, что чудодейственный тоннель пpедставляет собой лишь часть гигантской космической тpанспоpтной системы, созданной в отдаленные вpемена могущественной свеpхцивилизацией, обитавшей в нашей области Галактики... В совpеменных научно-фантастических пpоизведениях, посвященных космическим полетам, межзвездные коpабли то и дело "ныpяют" в таинственное "подпpостpанство" или "гипеpпpостpанство", с тем, чтобы буквально чеpез несколько часов "выныpнуть" в нужной точке Вселенной, за тысячи и десятки тысяч световых лет от места стаpта. Для нас и наших совpеменников все эти "гипеpпpостpанственные пеpеходы" и впечатляющие "нультpанспоpти-pовки" пока что остаются чистейшей фантастикой. Hо, тем не менее, как ни покажется стpанным, фантастикой, имеющей под собой вполне pеальный научный фундамент...

Совеpшим небольшую экскуpсию в двумеpный миp - то есть в обычную плоскость, скажем, лист бумаги. И выбеpем в ней две удаленные дpуг от дpуга точки. Чтобы из одной из них попасть в дpугую, можно воспользоваться pазными путями. Кpатчайшим будет, естественно, пpямая линия. Однако в пpинципе существует путь еще более коpоткий. Hадо пеpегнуть плоскость таким обpазом, чтобы две наши точки почти коснулись дpуг дpуга. А затем в каждой из них "пpодавить" двухмеpное пpостpанство таким обpазом, чтобы обpазовавшиеся "воpонки" были напpавлены навстpечу дpуг дpугу. Соединившись, они обpазуют своеобpазный канал, пользуясь котоpым можно попадать из одной интеpесующей нас точки в дpугую пpактически мгновенно!

Пpидумав свою "тpанспоpтную" космическую систему, Саган, будучи планетологом, а не космологом, и - опасаясь допустить какие-либо слишком гpубые научные неточности, pешил пеpед публикацией показать pукопись своему хоpошему знакомому Кипу Тоpну - кpупному физику-теоpетику, пpизнанному знатоку теоpии относительности. Пpи этом главный вопpос, на котоpый хотел получить ответ Саган, состоял в следующем. Согласно существующим теоpетическим пpедставлениям, любые "кpотовые ноpы" должны очень быстpо "схлопываться". Hастолько стpемительно, что пpоскочить по такому тоннелю не успеет не только человек, но даже световой луч! Тем не менее тоннели, описанные в pомане Сагана и обнаpуженные его геpоями, оказались в высшей степени стабильными.

Размышляя над этим, геpои pомана, выpажая мнение автоpа, и пpиходят к заключению, что дpевние стpоители, для пpидания своим необычным сооpужениям необходимой устойчивости, использовали какое-то очень мощное силовое поле. Пpи этом, поле, котоpое в отличие от поля тяготения обладает не пpитягивающим, а отталкивающим действием. Познакомившись с pукописью, Кип Тоpн поставленной пеpед ним пpоблемой заинтеpесовался не на шутку. И не опасаясь зpя потpатить вpемя, вместе со своими сотpудниками засел за pасчеты. И как ни удивительно, заключение, к котоpому по интуитивному озаpению автоpа пpишли его геpои, полностью подтвеpдилось! Вычисления Тоpна показали, что "кpотовая ноpа", изготовленная из антигpавитиpующего матеpила, будет достаточно стабильной, вполне пpигодной для путешествий по Вселенной... Hо как тут не пpедположить, что за интуицией Сагана и его pешением обpатиться за консультацией к Тоpну, в самом деле, стоял Миpовой Разум... Оставалось подыскать подходящий "стpоительный матеpиал". Задача, пожалуй, не менее сложная, чем поиски пpесловутого философского камня, пpевpащающего любые металлы в золото или чудодейственной "живой воды".

Пpоблема выглядела абсолютно безнадежной. И тем не менее гpуппа Тоpна ее pешила - нужный матеpиал был найден! Пpавда, узнав что он собой пpедставляет, любой человек, мало-мальски pазбиpающийся в физике, будет кpайне удивлен. Потому что матеpиал этот никогда до сих поp в стpоительстве не использовался. Это - так называемый "физический вакуум" - скpытая фоpма существования матеpии, содеpжащая в потенциальном виде все существующие в пpиpоде элементаpные частицы и способная пpи опpеделенных условиях "pождать" частицы вполне pеальные, "pождать" вещество! Расчеты Тоpна и его коллег показали, что если каждую из "воpонок", составляющих концы тоннеля, обpазованного в физическом вакууме, окpужить шаpовидными металлическими оболочками, то канал не "схлопнется" и будет вполне пpоходим для необычных космических путешественников. Разумеется, совсем дpугой вопpос - как постpоить вакуумный тоннель пpактически, какие для этого потpебуются технологические опеpации и пpиемы.

Hо это, как говоpится, уже дело техники. Главное: пpинципиальное pешение найдено! Hу как тут не веpнуться к мысли о возможном вмешательстве Миpового Разума? И что, если воспpиняв действия Сагана и Тоpна как выполнение теста, подтвеpждающего готовность земной цивилизации к эффективному сотpудничеству, он на этом не остановился?.. Дальнейшие события словно подтвеpдили это пpедположение!..

Hеужели - "машина вpемени"

Ответив на вопpос Сагана, Кип Тоpн и его изобpетательные сотpудники задумались: а что если попытаться использовать уникальные свойства "кpотовых ноp" для путешествий не только в пpостpанстве, но и во... вpемени? В самом деле, ведь точки начала и окончания "кpотовой ноpы" могут пpинадлежать областям с pазными вpеменами. Тогда вакуумный тоннель будет пеpеводить космических путешественников не только из одного пpостpанственного pегиона в дpугой, но и из одной эпохи в дpугую! И гpуппа Тоpна доказала, казалось бы, невеpоятное - это возможно! Да, с помощью "кpотовых ноp" может быть сконстpуиpована пpесловутая "машина вpемени", позволяющая пеpемещаться как угодно далеко в пpошлое и в будущее!

Пpедставим себе два космических "вокзала", соединенных "кpотовой ноpой" и pасположенных сpавнительно недалеко дpуг от дpуга, скажем где-либо в пpеделах Солнечной системы. Hа pасстоянии, котоpое с помо- -щью космической pакеты можно пpеодолеть за несколько часов. А для того, чтобы добpаться от одного вокзала до дpугого с помощью специального "вагончика-капсулы", движущегося по "кpотовой ноpе", потpебуется всего несколько минут. Однако для того, чтобы нашу машину вpемени пpивести в pабочее состояние, ее необходимо еще соответствующим обpазом "настpоить", отpегулиpовать. Hе будем вдаваться в физические подpобности и обоснования подобной опеpации. Заметим только, что для этого нужно pазогнать одну из воpонок, составляющих концы "кpотовой ноpы" до большой скоpости, а затем веpнуть ее на пpежнее место. Пpи этом вместе с воpонкой будет пеpемещаться и связанный с нею "сгусток" силового поля, поpожденный воpонкообpазным искpивлением пpостpанства. Ведь любое искpивление, согласно теоpии относительности, поpождает поле тяготения. Поскольку в движущейся системе вpемя течет медленнее, чем на неподвижных вокзалах, то окажется, что в pезультате "настpойки" часы внутpи "вагончикакапсулы" отстанут от часов на втоpом вокзале. Иными словами, для пассажиpов капсулы пpоизойдет некотоpый "сдвиг во вpемени". Тепеpь наша машина готова к действию... Если мы захотим пеpенестись в будущее, то для этого достаточно пеpебpаться с пеpвого вокзала на втоpой по "кpотовой ноpе", а обpатно возвpатиться в кабине космической pакеты. И мы сpазу сдвинемся в будущее на некотоpый интеpвал, пpотяженность котоpого зависит от хаpактеpа настpойки. Что же касается путешествия в будущее, то для этого необходимо спеpва пеpелететь на втоpой вокзал в космической pакете, а возвpатиться по "кpотовой ноpе". Если этого нам покажется недостаточно, мы можем повтоpить ту же опеpацию любое число pаз!

Таким обpазом, пpиходится пpизнать, что путешествия во вpемени, так долго казавшиеся абсолютно фантастическими и pеально неосуществимыми - все-таки, во всяком случае теоpетически, возможны! А что значит "теоpетически возможны"? Еще один из твоpцов квантовой механики знаменитый физик Вольфганг Паули считал, что любые непpотивоpечивые выводы фундаментальных физических теоpий pано или поздно могут быть pеализованы в pамках нашей Вселенной. Аналогичной точки зpения уже в наше вpемя пpидеpживался и выдающийся московский космолог доктоp ф.-мат. наук А.Л.Зельманов. Между тем в pассуждениях и pасчетах Тоpна нет ничего такого, что вступало бы в пpотивоpечие с такой фундаментальной физической теоpией, какой является теоpия относительности. Более того, для создания "машины вpемени" не тpебуется никаких новых гипотез или пpедположений, дополняющих известные нам законы физики. И ни один из этих законов не "запpещает" осуществления такой машины... Hо если возможность pеализации "машины вpемени" укладывается в pамки хоpошо известных фундаментальных физических теоpий, то почему никто до этого недодумался pаньше?

Можно, конечно, сказать, что пути pазвития науки извилисты и запутанны, так сказать, "неисповедимы". Однако не может не обpатить на себя внимание цепочка событий, так или иначе связанных дpуг с дpугом. Спеpва научнофантастический pоман Г.Уэллса "Машина вpемени", котоpый впеpвые пpивлек сеpьезный интеpес и внимание к пpоблеме путешествий во вpемени. Затем научнофантастические пpоизведения Р.Бpедбеpи, А.Азимова -и дpугих писателей-фантастов, конкpетизиpовавших pазличные аспекты этой пpоблемы. И, наконец, научнофантастический pоман К.Сагана, котоpый пусть и несколько косвенным обpазом пеpевел пpоблему путешествий по Вселенной на pельсы совpеменной фундаментальной физики. И тот импульс, поpожденный этим pоманом, котоpый побудил Тоpна всеpьез заняться соответствующими теоpетическими изысканиями. И пpивел к описанному выше pезультату... Весьма знаменательная последовательность событий, заставляющая задуматься над участием в ее осуществлении некоего Высшего Разума. Hо...
_________________
Любви и радости вашему дому

[Магиструс]

Червоточина
Материал из Википедии


В физике

Кротовина (англ. wormhole, также «кротовая нора», «червото́чина») — гипотетическая топологическая особенность пространства-времени, представлящая собой в каждый момент времени "туннель" в пространстве. Область вблизи самого узкого участка кротовины называется "горловиной". Кротовые норы делятся на "внутри-мировые" (intra-universe) и "меж-мировые" (inter-universe) в зависимости от того, можно ли соединить входы кривой, не пересекающей горловину (на рис. изображена внутри-мировая кротовая нора). Различают также проходимые (traversable) и непроходимые кротовины. К последним относятся те туннели, которые коллапсируют слишком быстро для того, чтобы наблюдатель или сигнал (имеющие скорость не выше световой) успели добраться от одного входа до другого. Классический пример непроходимой кротовины - пространство Шварцшильда, а проходимой - кротовины Морриса-Торна.


Схематичное изображение кротовой норы для двумерного пространства

В Общей теории относительности (далее — ОТО) существование таких туннелей возможно (хотя процесс их возникновения и исчезновения не описывается уравнениями ОТО, так как при этом возникает бесконечная кривизна пространства-времени). Для существования проходимой кротовой норы необходимо, чтобы она была заполнена экзотической материей, создающей сильное гравитационное отталкивание и препятствующей схлопыванию норы. Решения типа кротовых нор возникают в различных вариантах квантовой гравитации, хотя до полного исследования вопроса ещё очень далеко. Проходимая внутри-мировая кротовая нора даёт гипотетическую возможность путешествий во времени, если, например, один из ее входов движется относительно другого, или если он находится в сильном гравитационном поле, где течение времени замедляется.


В массовой культуре

Червоточины нередко встречаются в научной фантастике, где они создают возможность межзвёздных путешествий (а иногда и путешествий между вселенными) за приемлемое для человека время.

Часто создатели вымышленных вселенных решают, что путешествие со сверхсветовой скоростью невозможно или что необходимая для этого технология ещё не существует, и тогда червоточины используются в качестве способа, позволяющего людям путешествовать на большие расстояния за короткие промежутки времени. В фантастике часто используется «прыжковый двигатель» для передвижения космических кораблей между двумя фиксированными «точками прыжка», соединяющими звездные системы. Объединение систем в подобную сеть приводит к образованию фиксированной «поверхности» с узловыми точками, которые могут быть полезны для планирования военных компаний. Точки Алдерсона, которые Ларри Нивен и Джерри Пурнелл использовали в романе «Соринка в глазу бога» (англ. The Mote in God's Eye) и связанных произведениях тоже являются примером червоточины, однако механизм их работы не похож на настоящие червоточины. Дэвид Вебер также использовал подобное устройство в Honorverse и других книгах, например, основанных на вселенной настольной стратегической игры Starfire. Образовавшиеся естественным путём червоточины являются основой для межзвездных путешествий в «Саге о Форкосиганах» Лоис Буджолд. Также они используются для создания Межзвездного Содружества в «Саге о Содружестве» Питера Ф. Гамильтона.

В научно-фантастических мирах, в которых путешествия со сверхсветовой скоростью возможны, однако ограничены, червоточины также играют важную роль, допуская соединения между регионами, которые иначе были бы недоступны, в течение приемлемого для путешествий срока времени. Несколько примеров появляются в сериалах «Звёздный путь», включая червоточину баджорцев в сериале «Глубокий космос 9».

В романе Карла Сагана «Контакт» и снятом по нему фильме 1997 года с участием Джоди Фостер и Мэттью Макконехи героиня Джоди — Элли — путешествует за тысячи световых лет через несколько червоточин. За время путешествия, которое для Элли длилось 18 часов, на Земле прошла всего доля секунды, что создало впечатление, что она никуда не летала. В свою защиту, Фостер ссылается на мост Эйнштейна — Розена и на то, что она перемещалась быстрее света и времени. Анализ ситуации, проведенный Кипом Торном по запросу Сагана, называется Торном исходным толчком для его исследований физики червоточин.

Червоточины играют основную роль в телесериале «На краю Вселенной», где они являются причиной появления Джона Крайтона в иной вселенной, и в сериале «Звёздные врата», где Звёздные врата описаны как генератор червоточины, в которой объекты превращаются в энергию, в форме электромагнитных волн передающуюся через пространство для реконструкции на приёмной стороне. В фантастическом сериале «Скользящие» червоточина (или вихрь, как он обычно называется в сериале) используется для путешествия между параллельными мирами, появляясь один или два раза в каждом эпизоде. В пилотном эпизоде он назывался «мост Эйнштейна — Розена — Подольского».


Литература
DeBenedictis, Andrew and Das, A. On a General Class of Wormhole Geometries arXiv eprint server.
Dzhunushaliev, Vladimir Strings in the Einstein's paradigm of matter arXiv eprint server.
Einstein, Albert and Rosen, Nathan. The Particle Problem in the General Theory of Relativity. Physical Review 48, 73 (1935).
Fuller, Robert W. and Wheeler, John A.. Causality and Multiply-Connected Space-Time. Physical Review 128, 919 (1962).
Garattini, Remo How Spacetime Foam modifies the brick wall arXiv eprint server.
González-Díaz, Pedro F. Quantum time machine arXiv eprint server.
González-Díaz, Pedro F. Ringholes and closed timelike curves arXiv eprint server.
Khatsymosky, Vladimir M. Towards possibility of self-maintained vacuum traversable wormhole arXiv eprint server.
Krasnikov, Serguei Counter example to a quantum inequality arXiv eprint server.
Krasnikov, Serguei The quantum inequalities do not forbid spacetime shortcuts arXiv eprint server.
Li, Li-Xin Two Open Universes Connected by a Wormhole: Exact Solutions arXiv eprint server.
Morris, Michael S., Thorne, Kip S., and Yurtsever, Ulvi. Wormholes, Time Machines, and the Weak Energy Condition. Physical Review Letters 61, 1446—1449 (1988).
Morris, Michael S. and Thorne, Kip S.. Wormholes in spacetime and their use for interstellar travel: A tool for teaching general relativity. American Journal of Physics 56, 395—412 (1988).
Nandi, Kamal K. and Zhang, Yuan-Zhong A Quantum Constraint for the Physical Viability of Classical Traversable Lorentzian Wormholes arXiv eprint server.
Ori, Amos A new time-machine model with compact vacuum core arXiv eprint server.
Roman, Thomas, A. Some Thoughts on Energy Conditions and Wormholes arXiv eprint server.
Teo, Edward Rotating traversable wormholes arXiv eprint server.
Visser, Matt The quantum physics of chronology protection by Matt Visser. arXiv eprint server.
Visser, Matt. Traversable wormholes: Some simple examples. Physical Review D 39, 3182-3184 (1989).




КРОТОВАЯ НОРА - 1) астрофиз. Важнейшее понятие современной астрофизики и практической космологии. "Кротовая нора", или "кротовина", это транспространственный ход, соединяющий черную дыру и соответствующую ей дыру белую. Астрофизическая "кротовая нора" протыкает свернутое в дополнительных измерениях пространство и позволяет перемещаться по действительно короткому пути между звездными системами. Исследования, проведенные с использованием орбитального телескопа "Хаббл", показали, что каждая черная дыра является входом в "кротовую нору". Одна из самых больших нор находится в центре нашей Галактики. Теоретически показано (1993 г.), что именно из этой центральной норы и возникла Солнечная система. По современным представлениям, наблюдаемая часть Вселенной буквально вся пронизана "кротовыми норами" идущими "туда-сюда". Многие крупные астрофизики полагают, что путешествия сквозь "кротовые норы" - будущее межзвездной космонавтики. Эта точка зрения крупных астрофизиков нашла многочисленные подтверждения в фантастической литературе.

статья из новой аналитической энциклопедии
источник
_________________
Любви и радости вашему дому

[Магиструс]

Шелепов Виталий
Ребята из кротовой норы


«Чудо возможно, и мы можем мгновенно перейти в иное пространство, и рядом с нами неожиданно появится кто-то.»
Академик А.Д. Сахаров

Тему сегодняшнего разговора подсказали письма наших читателей. И хотя в них речь о разных явлениях, объединяет их нечто общее. Во-первых, встречается подобное довольно редко (некоторые случаи просто уникальны). А во-вторых, за ними, возможно, стоит реальность, гораздо более сложная, чем идея об инопланетянах. Мы попытаемся поискать ответы на вопросы, которые задают наши авторы.

Удивительное явление наблюдала в августе 1991 года в Крыму жительница Донецка Валентина Михайловна Татулова, работавшая тогда в Международном детском центре «Артек»:

«В тот вечер мы с приятельницей прогуливались по территории лагеря «Морской». Дети готовились к выступлению на костровой площадке, усаживались на длинные деревянные сиденья, расположенные амфитеатром. Слева виднелся контур горы Медведь, а правее в море выступали два небольших острова Адалары. Уже смеркалось, взошла полная луна. И вдруг дети бросились к морю с криками: «НЛО, НЛО!..» Действительно, над Адаларами сверкал шар золотистого оттенка, похожий на луну, но диаметром меньше. На воде отражались две дорожки: серебристая – от луны и золотистая – от шара-диска... Через каждые десять минут шар исчезал, а затем появлялся в том же месте. Это длилось около часа, и у детей интерес к нему постепенно пропал. А примерно в 22.00 появился еще один шар, ниже первого. Шары стали попеременно включаться и выключаться, но уже с большим интервалом. Затем нижний шар выключился, а из верхнего стали вылетать, как фейерверк, звездочки с огненными хвостами, исчезая на небольшом расстоянии от шара-диска. Через некоторое время эти звездочки со своими шлейфами стали залетать обратно в шар.

И наконец, появились снова два диска и в один момент из вертикального положения перевернулись одновременно в горизонтальное. Как бы два глаза стали на нас смотреть. Вот тут мы почувствовали какой-то страх, прошла дрожь по телу от всего неестественного. «Глаза-шары» смотрели на нас в течение получаса, а затем все исчезло. А позже снова засверкал первоначальный шар-диск. Устав от длительного наблюдения, примерно в полночь я пошла спать. Впечатление от увиденного было неизгладимое. В то время я хотела написать обо всем этом, да как-то не получилось. Толчком к письму стали ваши статьи. Если мои воспоминания дополнят ваши изыскания, я буду рада...»

С исключительно редким явлением в августе 1995 года столкнулся учащийся 8-го класса из города Кимры Тверской области Александр Рыбин:

«В мой рассказ вы можете не поверить, это ваше право, но все равно это останется правдой. У этого случая были и взрослые свидетели. Об этом писала и местная газета... Это было в конце августа года четыре назад. Ночью мы с бабушкой и соседями сторожили картофель на участках. Где-то за полночь в небе мы увидели медленно проступающую замкнутую линию в виде рыбы. В течение, наверно, полуминуты эта «рыба» стала ярче, затем в ней появилась сфера с металлическим блеском и в течение примерно десяти секунд скрылась за лес. После этого «рыба» стала тускнеть и через несколько минут совсем исчезла. Я написал вам об этом потому, что из всех прочитанных мною материалов о НЛО в вашей газете и других я ни разу не встречал подобных случаев...»

О двух случаях рассказал нам Андрей Григорьевич Петров из Академгородка (Троицк Московской области):

«В августе 1988 года я был в экспедиции на Ямале в месте под названием Се-Яха (по-ненецки – «Мертвое место»). Мы ехали на автомобиле ЗИЛ-157. На одном из участков дороги один из местных попутчиков рассказал, что месяца полтора назад в этом месте с ним было загадочное происшествие. Примерно в 70 – 80 метрах перед автомобилем он увидел светящийся шар диаметром около трех метров. Шар был правильной формы с переливающимся светом и такой плотности, что за ним ничего не было видно. Шар завис, водитель остановил машину. Некоторое время выжидали и он, и шар. Затем шар стал медленно снижаться, двигаясь в сторону автомобиля. Снизившись до земли, он остановился метрах в трех от автомобиля. Водитель медленно поехал прямо на него. Въехав в шар, увидел, что его обволокло тем розовым, но прозрачным, из чего состоял шар. При всем при том не только самочувствие водителя не изменилось, но и автомобильный двигатель не заглох. Проехав еще несколько метров, остановился, вышел из машины, оглянулся, но от шара и следа не осталось... Другие мои попутчики говорили, что в этих местах неоднократно наблюдали издалека не только розовые, но и голубые, зеленые шары подобных размеров.

А теперь о том, что я видел собственными глазами. Это было в конце января 1990 или 1991 года в Академгородке. Около половины седьмого вечера я возвращался из института домой. И тут над Москвой, примерно над университетом (его шпиль был виден хорошо), на высоте полутора – двух километров я четко увидел странные яркие «столбы» с внутренним свечением. Позади них был «квадрат» с точно таким же свечением. Четкое изображение я наблюдал около пятнадцати минут. Затем наблюдаемое стало очень плавно затухать и минут через пятнадцать совсем погасло... Через несколько дней до меня дошел слух, что кто-то еще видел то же самое».

Несложно заметить, что общее для всех этих явлений – некоторая их «нематериальность»: появляются ниоткуда, в никуда исчезают, пропускают сквозь себя... Можно ли дать этому хоть какое-то научное объяснение?

На сегодняшний день наиболее популярной гипотезой, как-то объясняющей подобные феномены, является гипотеза многомерного пространства. Идея эта не нова. Геометрическая ее интерпретация была предложена еще в начале XIX века. Первоначально многомерная геометрия рассматривалась лишь как математическая абстракция, не имеющая физического смысла. Но вскоре с ее помощью стали пытаться объяснить таинственные явления в природе и человеческой психике. Одним из первых это сделал в 1878 году австрийский астрофизик Цельнер. Позднее концепция многомерности прижилась и в квантовой физике: без нее многие явления, наблюдаемые в микромире, вообще не находят объяснения. Сегодня все чаще говорят, что идея многомерности применима и для макромира. Академик Э. Кольман: «Гипотезы о том, что вне пределов доступного нам опыта пространство может оказаться, например, четырехмерным или двумерным, а время, скажем, двумерным... не содержат ничего противоречащего научным знаниям, ничего сверхъестественного».

Сходного мнения придерживается и известный математик и астрофизик Жак Валле, который, работая в Парижской обсерватории, не раз наблюдал странные небесные объекты. Позднее он стал одним из основателей так называемого «невидимого колледжа» – неформального коллектива ученых, изучающих феномен НЛО на основе строгого научного подхода. Вот что Валле говорит о НЛО в аспекте иных измерений: «Мы отдаем себе отчет в том, что речь идет об истинно новом феномене огромного значения. НЛО – это реальные физические объекты. Однако совсем не обязательно инопланетные космические корабли... Я считаю, что феномен НЛО – это скорее указание на существование других измерений вне [нашего] пространства-времени; может быть, НЛО прилетают не из Вселенной – нашего Универсума, – а из окружающего нас Мультиверсума, но мы упрямо продолжаем отрицать эту смущающую нас реальность, несмотря на доказательства, накопленные за долгие времена... Вокруг нас, как мне представляется, существует мир, выходящий за пределы пространства и времени... В пределах такой картины НЛО могли бы являться и с Земли, не будучи изобретением человека, и из другой галактики, не будучи космическими кораблями».

Близкой точки зрения придерживался и такой всемирно признанный ученый, как академик А.Д. Сахаров: «Теперь мы считаем очень правдоподобным, что наше пространство имеет не три измерения, как учили нас в учебниках геометрии, а значительно больше... Кроме того, мы считаем почти несомненным, что большая часть обычного мира сосредоточена в невидимой для нас форме скрытой массы. Мы сейчас рассматриваем такую фантастическую возможность, что области, отделенные друг от друга миллиардами световых лет, имеют одновременно связь между собой при помощи дополнительных параллельных ходов, называемых часто «кротовыми норами», то есть мы не исключаем, что возможно чудо – мгновенный переход из одной области пространства в другую, почти мгновенный, за короткое время, причем в этом новом месте мы появимся совершенно неожиданно или, наоборот, кто-то появится рядом с нами неожиданно». (Из «Лионской лекции».)

Конечно, это лишь абстрактный, математический подход к «многомерной» проблеме НЛО. Однако существует немало и экспериментальных данных, говорящих о существовании рядом с нами каких-то невидимых миров.

Физик-оптик Александр Кузовкин, многие годы посвятивший аппаратурному исследованию НЛО в невидимых глазу диапазонах:

«Имеющиеся в нашем архиве материалы приводят к выводам о существовании объектов, не видимых невооруженным глазом, но фиксируемых, в частности, фотоаппаратурой». Ученый объясняет этот феномен тем, что человеческий глаз воспринимает световые волны в диапазоне 400–700 нанометров, а у фотопленки верхняя граница чувствительности выше – до 800 нанометров. Другими словами, фотопленка «видит» то, чего не видим мы.

Скорее всего, о подобном эффекте идет речь в письме Анатолия Шилова из Вологды: «Около семи лет я прожил в Пуксозере Плесецкого района. От стартовых площадок [космодрома] нас отделяли километры. В конце 80-х годов НЛО там стали частыми гостями. Если небо было безоблачным, звездочки, сопровождающие ракету, мы видели не раз. Да и других свидетельств интереса «ребят из космоса» к космодрому много... Но как-то я сам оказался причастен к визиту пришельцев. 4 марта 1990 года мне нужно было сделать панорамные съемки поселка Пуксозеро. Съемка была на перекрестке улиц Школьная и Первомайская. После проявления пленки на одном из кадров оказалось странное пятно с ореолом. Это был не брак, считают специалисты, поскольку ветка дерева, находившегося на переднем плане, четко видна на фоне объекта, а верхушки деревьев, находящихся непосредственно под объектом, растворились в его лучах. По мнению уфологов из Архангельска, в объектив попал находившийся в воздухе объект, от которого исходило непонятное излучение».

Высказать свое мнение о приведенных случаях мы попросили автора нового научного направления – ритмодинамики – доктора технических наук Юрия ИВАНОВА.

– Если сам такого не увидишь, то поверить в это действительно невозможно из-за отсутствия логически обоснованного способа объяснения феномена. Вот и приходится очевидцам терпеть кривые ухмылки «серьезных» ученых либо молчать, чтобы не сочли за сумасшедшего.

А между тем ритмодинамика, ядром которой является идея частотного пространства, подобные феномены объясняет. При этом гипотезу о неограниченной многомерности мира и дополнительные мерности можно рассматривать как вспомогательный математический инструмент. Вкратце объясню смысл своей гипотезы.

Каждое материальное тело на уровне молекул и атомов имеет свои частотные характеристики. Определенный диапазон частот свойствен и для видимого нами мира. То, что лежит за пределами этого диапазона, нами напрямую не воспринимается. Мы, например, не видим в инфракрасном или ультрафиолетовом диапазоне. За исключением разве что людей с аномально расширенным по частоте зрением. А ведь не исключено, что в частотном пространстве имеют место и другие диапазоны, в которых есть своя разумная жизнь. И представители каждого из этих миров, в силу ограниченности частотного видения, могут не подозревать о существовании друг друга.

С точки зрения ритмодинамики можно объяснить, например, случай с проездом автомобиля сквозь розовый шар. Предположим, некий невидимый нам НЛО-шар способен менять свои внутренние частотные характеристики (теоретически это позволяет ему легко перемещаться в пространстве-времени). Что произойдет, когда собственная частота шара приблизится и «налезет» на видимую нами часть спектра? Теоретически он должен постепенно стать не только видимым для нас, но и обрести плотность – его можно будет пощупать руками и убедиться, что это нормальное физическое тело. Но если шар будет продолжать двигаться в частотном пространстве, уменьшая свою частоту, то вскоре он станет бледно-красным, полупрозрачным и проницаемым, например, для руки наблюдателя или автомобиля. (Похоже, именно это и произошло на Ямале.) А через некоторое время шар полностью исчезнет из нашего поля зрения, и какое-то время его можно будет увидеть лишь с помощью инфракрасной аппаратуры. Можно представить себе и вариант, когда НЛО-шар наполнен различным функциональным оборудованием. Перемещение такого объекта в частотном пространстве будет выглядеть для нас как постепенное проявление (и исчезновение) все новых и новых его внутренних деталей. И такие случаи наблюдались.

Гипотеза частотных пространств объясняет и ряд наблюдений, которые прислал нам украинский уфолог Владислав Канюка. Одно из них принадлежит Сергею Калиниченко (г. Запорожье):

«Помогите разобраться со случаями странных «видений», с которыми пришлось столкнуться моей семье и моим товарищам... В излучине реки Днепр на границе Запорожской и Днепропетровской областей, между сел Петро-Свистуново и Орловское, есть очень красивое место, куда мы часто выезжаем на рыбалку семьями. В одну из таких поездок летом 1998 года ночью меня разбудила моя старшая дочь Татьяна. Между деревьями было видно странное пульсирующее свечение. Причем свет шел не сверху (ночь была безлунная), а откуда-то сбоку, со стороны большой лесной поляны, где нет ни дорог, ни троп (утром мы специально это проверили). Пульсация проходила с частотой примерно 5–10 секунд. Наблюдали долго (с нами проснулись и другие участники вылазки). Минут через 30–40 между деревьями мы заметили фигуры людей в белых одеждах, которые как-то странно передвигались – будто совершенно не двигая ногами. Было замечено четыре силуэта...

Вооружившись на всякий случай толстыми палками и топорами, все мужчины (трое взрослых и подросток) двинулись в сторону поляны, откуда шло мелькание огней. По мере нашего приближения свет тускнел, и нас стала окружать темнота. Когда мы вышли на поляну, то увидели на высоте пятиэтажного дома какое-то странное «тело» треугольной формы, острым углом вниз, а сверху переливались разноцветные огни тусклого света. Ветра не было, но тело, передвигаясь как бы по ветру, медленно ушло за лес... Наши женщины тоже видели его... Событие нас так взволновало, что до утра мы уже уснуть не могли... Пульсация света была замечена снова с пятницы на субботу 10 июля 1998 года, а в 23.20 уфологами был зафиксирован пролет НЛО».

В. Канюка дополняет этот рассказ сведениями о находящейся в Запорожской области так называемой Варваровской зоне:

«Вот уже несколько лет от местных и заезжих рыбаков и охотников поступали сведения о наблюдаемых там летающих объектах, о человекоподобных существах, светящихся в темноте и бродящих в глухомани. В эти места была организована уфологическая экспедиция. Уже в первый вечер на видеокассету был заснят НЛО радужной расцветки с концентрическими кругами. Как только включили видеозапись, перед объективом мелькнула непонятно откуда появившаяся фигура существа с человеческими чертами и в странном одеянии. А НЛО в это время как будто привлекал к себе внимание, пульсируя и меняя форму. Все это событие засняли на фото- и видеопленку, и этот сюжет был показан по республиканскому ТВ.

Несколько лет назад, только в другой зоне, запорожским уфологам удалось наблюдать похожие на людей существа. Выглядели они какими-то аморфноподобными – днем прозрачными, как отражение в воде, ночью светящимися, белого цвета».

Надо сказать, что появление «полупрозрачных» (а скорее всего, «полупроявившихся» в нашем диапазоне) человекоподобных существ зафиксировано уже не раз. Так, 1 октября 1973 года рабочие судоверфи в Пескаголе (штат Миссисипи, США) Чарльз Хиксон и Калвин Паркер во время рыбалки наблюдали приводнение НЛО. Четыре полупрозрачных существа, появившиеся из объекта, двигались как бы паря над водой. А вскоре, 17 октября 1973 года, аналогичную картину наблюдал и даже заснял на фотопленку старший офицер полиции города Фолквилл (США, штат Алабама) Джефф Гринхоу.


Юрий ИВАНОВ:

– В рамках ритмодинамики просто и изящно находят объяснение многие, особенно так называемые контактные феномены. В предположении частотного пространства в виде обжитых разумом сфер достаточно просто объясняются привидения, светящиеся шары, энергетические столбы, овеществление и развеществление физических объектов, в том числе и разного рода НЛО. Их можно рассматривать как результат действий «наших соседей», эксперименты которых частично или полностью вышли за пределы их частотного мира.

Означает ли это, что представители некоторых пригодных для разумной жизни диапазонов частот освоили неизвестный нам доселе способ перемещения по частотному пространству? Если «да», то спорный ранее вопрос о посещении Земли существами из иных миров переходит из разряда мистики в объясняемую реальность.

Возможно, официальный контакт с иными существами произойдет, когда земляне будут готовы к нему. Из того, что наш частотно-метрический мир принадлежит всем разумным сущностям одновременно и мы связаны друг с другом неразрывно, следует обоюдная заинтересованность в контакте. Собственно, этот контакт происходит ежесекундно и является неотъемлемой частью жизни каждого человека, но воспринимаем мы его, как правило, на неосознанном уровне, называемом интуицией. И в то же время нет сомнения, что в недалеком будущем и мы сможем перемещаться по частотному пространству так же уверенно, как и по метрическому.


источник
_________________
Любви и радости вашему дому

[Магиструс]

Можно ли спасти дедушку?



Сегодня в полдень пущена ракета. Она летит куда быстрее света. Она прибудет к цели в шесть утра
Вчера! Из переводов С. Маршака

В середине ноября 1988 вскоре после выхода в свет очередного номера солидного журнала «Phusical Review Let мировое сообщество физиков пришло во взбудораженное и, можно даже сказать, ошарашенное состояние. Действительно, как оставаться спокойным, когда известный американский специалист по теории гравитации К. Торн с соавторами опубликовали сообщение, где утверждается, что общая теория относительности, в справедливости которой на макроскопических масштабах никто из серьезных ученых до сих пор не сомневался, допускает принципиальную возможность построения ни много ни мало машины времени!

Да, той самой машины времени — излюбленного сюжета писателей-фантастов,— на которой можно путешествовать не только в будущее, но и в прошлое: увидеть своими глазами храм Артемиды до его разрушения Геростратом, услышать своими ушами речь князя Игоря перед своей дружиной пятнается j накануне битвы, а при желании — своими руками содействовать тушению великого лондонского пожара.

Но одна из аксиом, на которых основана современная физика, гласит: подобная машина времени невозможна. Эта машина нарушает фундаментальный принцип причинности — что никоим образом нельзя влиять на события прошлого. Такое влияние изменит картину настоящего и неминуемо приведет к неразрешимым парадоксам.

Наиболее наглядно парадокс проявляется в следующем мысленном эксперименте: представим себе, что экспериментатор на машине времени уезжает в прошлое лет на пятьдесят назад, находит школу, где учится его будущий дедушка, и убивает его (в более гуманном варианте — мешает встрече с бабушкой). Но тогда сам экспериментатор не появится на свет, выражаясь словами Айзека Азимова, исчезнет из реальности — не сможет осуществить свой преступный замысел.

Значит ли это, что работа Торна содержит грубую ошибку? Пока такая ошибка не найдена. Мое личное мнение — что прямой ошибки нет, но работа Торна неполна. В чем — я попытаюсь объяснить позже.

Прежде чем рассказывать подробно об этой работе, необходимо вернуться немного назад во времени (не в буквальном, конечно, смысле) и описать научную ситуацию до работы Торна. Довольно давно специалистам было известно, что в общей теории относительности причинность нарушается на микромасштабах — порядка 10"3j сантиметра. Однако на таких масштабах классическая общая теория относительности неприменима. Хорошей же квантовой теории гравитации до сих пор не построено, и вопрос о микроскопичности ждал (и ждет) своего разрешения в ряду других нерешенных по сей день вопросов.

Мысленные же попытки нарушить причинность на макромасштабах, куда можно уместить дедушку и злодея-экспериментатора, до сих пор приводили к неудачам. Уже несколько десятков лет в литературе обсуждаются так называемые кротовые норы. Кротовая нора — это своего рода тоннель в пространстве-времени, соединяющий сколь угодно далекие точки обычного пространства (скажем, парк имени Горького — с Крабовидной туманностью), но так, что собственная длина тоннеля мала. Такое четырехмерное образование со сложной топологией вполне возможно в рамках общей теории относительности. Ныряя в такую нору (она может быть оформлена в виде аттракциона), путешественник через очень малое время вынырнет в Крабовидной туманности. Для внешнего наблюдателя это будет выглядеть как путешествие со сверхсветовой скоростью.

Однако до сих пор считалось, что такая кротовая нора нестационарна, то есть даже если предположить, что мы в какой-то момент времени ее создали, она немедленно схлопнется за время, меньшее, чем время, необходимое для прохождения через тоннель. Было доказано, что такое схлопывание неминуемо происходит при весьма общих предположениях о характере распределения вещества внутри норы.

Заслуга Торна в том, что ему удалось все же придумать такое распределение вещества (не удовлетворяющее упомянутым естественным предположениям и весьма необычное, но вроде бы принципиально возможное), которое подпирает тоннель и не даст ему схлоп-нуться.

Для физика понятно, что путешествие со сверхсветовой скоростью уже нарушает причинность. Это нарушение можно сделать более наглядным — и Торн это сделал,— немного модифицировав полученное стационарное решение уравнений Эйнштейна, описывающее кротовую нору, и устроив так, что, нырнув в нору, путешественник вынырнет на другом конце не просто на значительном расстоянии от входа, но и в далеком прошлом. Пересев в обычный субсветовой звездолет и переместившись (уже по обычному пространству) к исходной точке, он может прибыть туда раньше момента, когда начал свое путешествие.

Как же быть тогда с явным описанным выше парадоксом? Скажем о нем немного по-другому: путешественник, вернувшись ко входу в тоннель, может дождаться там более раннего себя и отговорить от ныряния в нору. А тогда непонятно, откуда сам он взялся. Торн в своей статье на этот вопрос никак не отвечает (хотя, разумеется, понимает, что вопрос существует). Его позиция: смотрите, удивляйтесь и, если можете, найдите ошибку. И. Д. Новиков — известный советский астрофизик, который сейчас активно занялся машиной времени Торна, имеет собственные научные работы на эту тему и выступал с докладами во многих научных институтах,— отвечает на этот вопрос так.

При наличии замкнутой петли времени единственная возможность избежать парадоксов — это постулировать жесткий детерминизм всех событий вдоль петли. Это означает, что лишь те события допустимы, которые не нарушают само существование временной петли. Иначе говоря, серьезное отношение к машине времени Торна с необходимостью подразумевает отрицание принципа свободы воли. Путешественник несвободен в своем выборе зарезать дедушку даже во имя науки.

В заключение хочу сказать, что сам я обо всем этом думаю (хотя мое мнение имеет, конечно, небольшой вес — я решение Торна профессионально не разбирал, и информация, которой я располагаю, взята в основном из доклада И. Д. Новикова на одном из семинаров).

Свобода воли — это философское понятие, которое имеет довольно четкий аналог в науке. На житейском уровне свобода воли — то, что отрицает детерминизм. В науке отрицает детерминизм случайность, или, по-научному, стохастичность. Она жестко связана с фундаментальными принципами квантовой механики, но может проявляться и на классическом уровне.

Мое подозрение (и не только мое — такого мнения придерживаются многие физики, с которыми я беседовал) состоит в том, что машина времени Торна неустойчива относительно квантовых, а может быть, и классических флуктуации. Если это так, путешествие назад во времени все-таки невозможно, и дедушке ничего не угрожает. Насколько я понимаю, этот вопрос пока не исследован, во всяком случае, в упомянутом кратком сообщении Торна он не обсуждается. Только дальнейшее изучение покажет, справедлива ли эта гипотеза

«Знание — сила», 1989, № 2, с. 18—19
_________________
Любви и радости вашему дому

[Магиструс]

Кирилл Бронников
Мост между мирами

Мы все привыкли к тому, что прошлого не вернуть, хотя порой очень хочется. Писатели-фантасты уже более века живописуют разного рода казусы, возникающие благодаря возможности путешествовать во времени и влиять на ход истории. Причем тема эта оказалась настолько животрепещущей, что в конце прошлого века даже далекие от сказок физики всерьез занялись поиском таких решений уравнений, описывающих наш мир, которые позволяли бы создавать машины времени и в мгновение ока преодолевать любые пространства и времена.

В фантастических романах описываются целые транспортные сети, соединяющие звездные системы и исторические эпохи. Шагнул в кабинку, стилизованную, скажем, под телефонную будку, и оказался где-то в туманности Андромеды или на Земле, но — в гостях у давно вымерших тиранозавров. Персонажи подобных произведений постоянно используют нуль-транспортировки машины времени, порталы и тому подобные удобные приспособления. Впрочем, любители фантастики воспринимают такие путешествия без особого трепета — мало ли что можно вообразить, относя реализацию придуманного к неопределенному будущему или к озарениям неведомого гения. Гораздо более удивительным представляется то, что машины времени и тоннели в пространстве вполне серьезно как гипотетически возможные активно обсуждаются в статьях по теоретической физике, на страницах самых солидных научных изданий.

Разгадка кроется в том, что согласно эйнштейновской теории тяготения — общей теории относительности (ОТО) четырехмерное пространство-время, в котором мы живем, искривлено, а знакомая всем гравитация и есть проявление такого искривления.

Материя «прогибает», искривляет пространство вокруг себя, и — чем она плотнее, тем сильнее искривление. Многочисленные альтернативные теории тяготения, счет которым идет на сотни, отличаясь от ОТО в деталях, сохраняют главное — идею кривизны пространства-времени. И если пространство кривое, то почему бы ему не принять, к примеру, форму трубы, накоротко соединяющей области, разделенные сотнями тысяч световых лет, или, допустим, далекие друг от друга эпохи — ведь речь идет не просто о пространстве, а о пространстве-времени? Помните, у Стругацких (тоже, кстати, прибегавших к нуль-транспортировке): «Совершенно не вижу, почему бы благородному дону не...» — ну, скажем, не слетать в XXXII век?…


Кротовые норы или черные дыры?

Мысли о столь сильном искривлении нашего пространства-времени возникли сразу после появления ОТО — уже в 1916 году австрийский физик Л. Фламм обсуждал возможность существования пространственной геометрии в виде некой норы, соединяющей два мира. В 1935 году А. Эйнштейн и математик Н. Розен обратили внимание на то, что простейшие решения уравнений ОТО, описывающие изолированные, нейтральные или электрически заряженные источники гравитационного поля, имеют пространственную структуру «моста», почти гладким образом соединяющего две вселенные — два одинаковых, почти плоских, пространства-времени.

Такого рода пространственные структуры позднее получили название «кротовые норы» (достаточно вольный перевод английского слова «wormhole» — «червоточина»). Эйнштейн и Розен даже рассматривали возможность применения таких «мостов» для описания элементарных частиц. В самом деле, частица в этом случае — чисто пространственное образование, поэтому нет необходимости специально моделировать источник массы или заряда, а при микроскопических размерах кротовой норы внешний, удаленный наблюдатель, находящийся в одном из пространств, видит лишь точечный источник с определенными массой и зарядом. Электрические силовые линии входят в нору с одной стороны и выходят с другой, нигде не начинаясь и не заканчиваясь. По выражению американского физика Дж. Уилера, получается «масса без массы, заряд без заряда». И в этом случае вовсе не обязательно полагать, что мост соединяет две разные вселенные — ничуть не хуже предположение, что оба «устья» кротовой норы выходят в одну и ту же вселенную, но в разных ее точках и в разные времена — что-то вроде пустотелой «ручки», пришитой к привычному практически плоскому миру. Одно устье, в которое входят силовые линии, можно видеть как отрицательный заряд (к примеру, электрон), другое, из которого они выходят, — как положительный (позитрон), массы же будут одинаковы с обеих сторон.

При всей привлекательности такой картины она (по многим причинам) не прижилась в физике элементарных частиц. «Мостам» Эйнштейна — Розена трудно приписать квантовые свойства, а без них в микромире делать нечего. При известных значениях масс и зарядов частиц (электронов или протонов) мост Эйнштейна — Розена вообще не образуется, вместо этого «электрическое» решение предсказывает так называемую «голую» сингулярность — точку, в которой кривизна пространства и электрическое поле становятся бесконечными. Понятие пространства-времени, пусть даже искривленного, в таких точках теряет смысл, поскольку решать уравнения с бесконечными слагаемыми невозможно. Сама ОТО вполне определенно заявляет, где именно она перестает работать. Вспомним сказанные выше слова: «почти гладким образом соединяющего…». Вот это «почти» и относится к основному изъяну «мостов» Эйнштейна — Розена — нарушению гладкости в самом узком месте «моста», на горловине. И нарушение это, надо сказать, весьма нетривиально: на такой горловине, с точки зрения удаленного наблюдателя, останавливается время…

По современным понятиям, то, что Эйнштейн и Розен рассматривали как горловину (то есть самое узкое место «моста»), на самом деле есть не что иное, как горизонт событий черной дыры (нейтральной или заряженной). Более того, с разных сторон «моста» частицы или лучи попадают на разные «участки» горизонта, а между, условно говоря, правой и левой частями горизонта находится особая нестатическая область, не преодолев которую нельзя пройти нору.

Для удаленного наблюдателя космический корабль, приближающийся к горизонту достаточно крупной (по сравнению с кораблем) черной дыры, как бы навеки застывает, а сигналы от него доходят все реже и реже. Напротив, по корабельным часам горизонт достигается за конечное время. Миновав горизонт, корабль (частица или луч света) вскоре неотвратимо упирается в сингулярность — туда, где кривизна становится бесконечной и где (еще на подходе) любое протяженное тело будет неизбежно раздавлено и разорвано. Такова суровая реальность внутреннего устройства черной дыры. Решения Шварцшильда и Райснера — Нордстрема, описывающие сферически-симметричные нейтральные и электрически заряженные черные дыры, были получены в 1916—1917 годах, однако в непростой геометрии этих пространств физики полностью разобрались лишь на рубеже 1950— 1960-х годов. Кстати, именно тогда Джон Арчибальд Уилер, известный своими работами в ядерной физике и теории гравитации, предложил термины «черная дыра» и «кротовая нора». Как оказалось, в пространствах Шварцшильда и Райснера — Нордстрема кротовые норы действительно есть. С точки зрения удаленного наблюдателя, они не видны полностью, как и сами черные дыры, и — так же вечны. А вот для путешественника, отважившегося проникнуть за горизонт, нора настолько быстро схлопывается, что сквозь нее не пролетит ни корабль, ни массивная частица, ни даже луч света. Чтобы, минуя сингулярность, прорваться «на свет Божий» — к другому устью норы, необходимо двигаться быстрее света. А физики сегодня полагают, что сверхсветовые скорости перемещения материи и энергии невозможны в принципе.


Кротовые норы и временные петли

Итак, черную дыру Шварцшильда можно рассматривать как непроходимую кротовую нору. Черная дыра Райснера — Нордстрема устроена сложнее, но тоже непроходима. Однако не так уж сложно придумать и описать проходимые четырехмерные кротовые норы, подбирая нужный вид метрики (метрика, или метрический тензор, — это набор величин, с помощью которых вычисляются четырехмерные расстояния-интервалы между точками-событиями, полностью характеризующий и геометрию пространства-времени, и поле тяготения). Проходимые кротовые норы, в общем, геометрически даже проще, чем черные дыры: там не должно быть никаких горизонтов, приводящих к катаклизмам с ходом времени. Время в разных точках может, конечно, идти в разном темпе — но не должно бесконечно ускоряться или останавливаться.

Надо сказать, различные черные дыры и кротовые норы весьма интересные микрообъекты, возникающие сами собой, как квантовые флуктуации гравитационного поля (на длинах порядка 10-33 см), где, по существующим оценкам, понятие классического, гладкого пространства-времени уже неприменимо. На таких масштабах должно существовать что-то похожее на водяную или мыльную пену в бурном потоке, постоянно «дышащую» за счет образования и схлопывания мелких пузырьков. Вместо спокойного пустого пространства мы имеем возникающие и исчезающие в бешеном темпе мини-черные дыры и кротовые норы самых причудливых и переплетающихся конфигураций. Их размеры невообразимо малы — они во столько же раз меньше атомного ядра, во сколько это ядро меньше планеты Земля. Строгого описания пространственно-временной пены пока нет, так как еще не создана последовательная квантовая теория гравитации, но в общих чертах описанная картина следует из основных принципов физической теории и вряд ли изменится.

Однако с точки зрения межзвездных и межвременных путешествий нужны кротовые норы совсем иных размеров: «хотелось» бы, чтобы через горловину без повреждений проходил разумных размеров космический корабль или хотя бы танк (без него среди тиранозавров будет неуютно, не правда ли?). Поэтому для начала нужно получить решения уравнений гравитации в виде проходимых кротовых нор макроскопических размеров. И если предположить, что такая нора уже появилась, а остальное пространство-время осталось почти плоским, то, считайте, есть все — нора может быть и машиной времени, и межгалактическим тоннелем, и даже ускорителем. Независимо от того, где и когда находится одно из устьев кротовой норы, второе может оказаться в любом месте в пространстве и когда угодно — в прошлом или в будущем. К тому же устье может двигаться с любой скоростью (в пределах световой) по отношению к окружающим телам — это не помешает выходу из норы в (практически) плоское пространство Минковского. Оно, как известно, необычайно симметрично и выглядит одинаково во всех своих точках, во всех направлениях и в любых инерциальных системах, с какими бы скоростями они ни двигались.

Но, с другой стороны, допустив существование машины времени, мы немедленно сталкиваемся со всем «букетом» парадоксов типа — полетел в прошлое и «убил дедушку лопатой» раньше, чем дедушка мог бы стать отцом. Нормальный здравый смысл подсказывает, что такого, скорее всего, быть просто не может. И если физическая теория претендует на описание реальности, она должна содержать механизм, запрещающий образование подобных «временных петель», или, по меньшей мере, до крайности затруднять их образование.

ОТО, вне всякого сомнения, претендует на описание реальности. В ней найдено немало решений, описывающих пространства с замкнутыми временными петлями, но они, как правило, по тем или иным причинам признаются либо нереалистическими, либо, скажем так, «неопасными».

Так, весьма интересное решение уравнений Эйнштейна указал австрийский математик К. Гедель: это однородная стационарная вселенная, вращающаяся как целое. Она содержит замкнутые траектории, путешествуя по которым можно вернуться не только в исходную точку пространства, но и в исходный момент времени. Однако расчет показывает, что минимальная временная протяженность такой петли много больше времени существования Вселенной.

Проходимые кротовые норы, рассматриваемые как «мосты» между разными вселенными, временных (как мы уже говорили) предположить, что оба устья выходят в одну и ту же вселенную, как петли возникают немедленно. Что же тогда с точки зрения ОТО мешает их образованию — по крайней мере, в макроскопических и космических масштабах?

Ответ простой: структура уравнений Эйнштейна. В их левой части стоят величины, характеризующие пространственно-временную геометрию, а в правой — так называемый тензор энергии-импульса, в котором сосредоточены сведения о плотности энергии вещества и различных полей, об их давлении в разных направлениях, об их распределении в пространстве и о состоянии движения. Можно «читать» уравнения Эйнштейна справа налево, заявляя, что с их помощью материя «говорит» пространству, как ему искривляться. Но можно и — слева направо, тогда интерпретация будет иной: геометрия диктует свойства материи, которая могла бы обеспечить ее, геометрии, существование.

Так вот, если нам нужна геометрия кротовой норы — подставим ее в уравнения Эйнштейна, проанализируем и выясним, какая же требуется материя. Оказывается, весьма странная и невиданная, ее так и называют — «экзотическая материя». Так, для создания самой простой кротовой норы (сферически-симметричной) необходимо, чтобы плотность энергии и давление в радиальном направлении в сумме давали отрица-тельную величину. Надо ли говорить, что для обычных видов вещества (как и многих известных физических полей) обе эти величины положительны?..

Природа, как мы видим, в самом деле поставила серьезный барьер на тпути возникновения кротовых нор. Но так уж устроен человек, и ученые здесь не исключение: если барьер существует, всегда найдутся желающие его преодолеть…

Работы теоретиков, интересующихся кротовыми норами, можно условно разделить на два дополняющих друг друга направления. Первое, заранее предполагая существование кротовых нор, рассматривает возникающие следствия, второе — пытается определить, как и из чего могут быть построены кротовые норы, при каких условиях они появляются или могут появляться.

В работах первого направления обсуждается, например, такой вопрос.

Предположим, в нашем распоряжении кротовая нора, сквозь которую можно пройти за считанные секунды, и пусть два ее воронкообразных устья «А» и «Б» расположены близко друг от друга в пространстве. Можно ли превратить такую нору в машину времени? Американский физик Кип Торн с сотрудниками показал, как это сделать: идея заключается в том, чтобы одно из устьев, «А», оставить на месте, а другое, «Б» (которое должно вести себя как обычное массивное тело), — разогнать до скорости, сравнимой со скоростью света, а затем вернуть обратно и затормозить рядом с «А». Тогда за счет эффекта СТО (замедления времени на движущемся теле по сравнению с неподвижным) для устья «Б» пройдет меньше времени, чем для устья «А». Причем чем больше была скорость и продолжительность путешествия устья «Б», тем больше будет разница времен между ними. Это, по сути дела, тот же хорошо известный ученым «парадокс близнецов»: близнец, вернувшийся из полета к звездам, оказывается младше своего брата-домоседа… Пусть разница во времени между устьями составляет, к примеру, полгода. Тогда, сидя возле устья «А» посреди зимы, мы увидим сквозь кротовую нору яркую картину прошедшего лета и — реально в это лето и вернемся, пройдя нору насквозь. Затем снова приблизимся к воронке «А» (она, как мы договорились, где-то рядом), еще раз нырнем в нору и — перепрыгнем прямиком в прошлогодний снег. И так сколько угодно раз. Двигаясь же в обратном направлении — ныряя в воронку «Б», — скакнем на полгода в будущее… Таким образом, совершив единственную манипуляцию с одним из устьев, мы получаем машину времени, которой можно «пользоваться» постоянно (если, конечно, предположить, что нора устойчива или что мы в состоянии поддерживать ее «работоспособность»).

Работы второго направления более многочисленны и, пожалуй, даже более интересны. К этому направлению относится поиск конкретных моделей кротовых нор и исследование их специфических свойств, которые, в общем-то, и определяют, что с этими норами можно делать и как их использовать.


Экзоматерия и темная энергия

Экзотические свойства материи, которыми должен обладать строительный материал для кротовых нор, как выясняется, могут быть реализованы за счет так называемой поляризации вакуума квантовых полей. К такому выводу недавно пришли российские физики Аркадий Попов и Сергей Сушков из Казани (совместно с Давидом Хохбергом из Испании) и Сергей Красников из Пулковской обсерватории. И в данном случае вакуум — вовсе не пустота, а квантовое состояние с наименьшей энергией — поле без реальных частиц. В нем постоянно появляются пары «виртуальных» частиц, которые снова исчезают раньше, чем их можно было бы обнаружить приборами, но оставляют свой вполне реальный след в виде некоторого тензора энергии-импульса с необычными свойствами.

И хотя квантовые свойства материи проявляются главным образом в микромире, порождаемые ими кротовые норы (при некоторых условиях) могут достигать весьма приличных размеров. Кстати, одна из статей С. Красникова носит «пугающее» название — «Угроза кротовых нор». Самым интересным в этой чисто теоретической дискуссии является то, что реальные астрономические наблюдения последних лет, похоже, сильно подрывают позиции противников возможности самого существования кротовых нор.

Астрофизики, изучая статистику взрывов сверхновых в галактиках, удаленных от нас на миллиарды световых лет, сделали вывод, что наша Вселенная не просто расширяется, а разлетается со все большей скоростью, то есть с ускорением. Более того, со временем это ускорение даже нарастает. Об этом достаточно уверенно говорят самые последние наблюдения, проведенные на новейших космических телескопах. Ну а теперь — самое время вспомнить о связи между материей и геометрией в ОТО: характер расширения Вселенной накрепко связан с уравнением состояния материи, иными словами, с соотношением между ее плотностью и давлением. Если материя — обычная (с положительными плотностью и давлением), то сама плотность со временем падает, а расширение замедляется.

Если же давление отрицательно и равно по величине, но противоположно по знаку плотности энергии (тогда их сумма = 0), то такая плотность постоянна во времени и пространстве — это так называемая космологическая постоянная, которая приводит к расширению с постоянным ускорением.

Но чтобы ускорение росло со временем, и этого недостаточно — сумма давления и плотности энергии должна быть отрицательной. Такую материю никто и никогда не наблюдал, однако поведение видимой части Вселенной, похоже, сигнализирует о ее присутствии. Расчеты показывают, что такой вот странной, невидимой, материи (названной «темной энергией») в настоящую эпоху должно быть около 70%, и эта доля постоянно увеличивается (в отличие от обычного вещества, которое с увеличением объема теряет плотность, темная энергия ведет себя парадоксально — Вселенная расширяется, а ее плотность растет). Но ведь (и мы об этом уже говорили) именно такая экзотическая материя — самый подходящий «стройматериал» для образования кротовых нор.

Так и тянет пофантазировать: рано или поздно темная энергия будет обнаружена, ученые и технологи научатся ее сгущать и строить кротовые норы, а там — недалеко и до «сбычи мечт» — о машинах времени и о тоннелях, ведущих к звездам... Правда, несколько расхолаживает оценка плотности темной энергии во Вселенной, обеспечивающей ее ускоренное расширение: если темная энергия распределена равномерно, получается совершенно ничтожная величина — около 10-29 г/см3. Для обычного вещества такая плотность соответствует 10 атомам водорода на 1 м3. Даже межзвездный газ в несколько раз плотнее. Так что если этот путь к созданию машины времени и может стать реальным, то очень и очень не скоро.


Требуется дырка от бублика

До сих пор речь шла о тоннелеобразных кротовых норах с гладкими горловинами. Но ведь ОТО предсказывает и другой вид кротовых нор — и они принципе вообще не требуют никакой распределенной материи. Существует целый класс решений уравнений Эйнштейна, в которых четырехмерное пространство-время, плоское вдали от источника поля, существует как бы в двух экземплярах (или листах), а общими для них обоих являются лишь некое тонкое кольцо (источник поля) и диск, этим кольцом ограниченный. Кольцо это обладает поистине волшебным свойством: можно сколь угодно долго «бродить» вокруг него, оставаясь в «своем» мире, но стоит пройти его насквозь — и попадешь совсем в другой мир, хотя и похожий на «свой». А чтобы вернуться назад, надо еще раз пройти сквозь кольцо (причем с любой стороны, не обязательно с той, с которой только что вышел).

Само кольцо сингулярно — кривизна пространства-времени на нем обращается в бесконечность, но все точки внутри него вполне нормальны, и движущееся там тело не испытывает никаких катастрофических воздействий.

Интересно, что таких решений великое множество — и нейтральных, и с электрическим зарядом, и с вращением, и без него. Таково, в частности, знаменитое решение новозеландца Р. Керра для вращающейся черной дыры. Оно наиболее реалистично описывает черные дыры звездных и галактических масштабов (в существовании которых большинство астрофизиков уже не сомневается), так как едва ли не все небесные тела испытывают вращение, а при сжатии вращение только ускоряется, тем более — при коллапсе в черную дыру.

Итак, получается, что именно вращающиеся черные дыры — «прямые» кандидаты в «машины времени»? Однако черные дыры, образующиеся в звездных системах, окружены и заполнены горячим газом и жесткими смертоносными излучениями. Помимо этого чисто практического возражения есть и принципиальное, связанное со сложностями выхода из-под горизонта событий на новый пространственно-временной «лист». Но на этом не стоит останавливаться подробнее, так как согласно ОТО и многим ее обобщениям кротовые норы с сингулярными кольцами могут существовать и без всяких горизонтов.

Так что есть по крайней мере две теоретические возможности для существования кротовых нор, соединяющих разные миры: норы могут быть гладкими и состоять из экзотической материи, а могут возникать за счет сингулярности, оставаясь при этом проходимыми.


Космос и струны

Тонкие сингулярные кольца напоминают другие необычные объекты, предсказываемые современной физикой, — космические струны, образовывавшиеся (согласно некоторым теориям) в ранней Вселенной при остывании сверхплотного вещества и смене его состояний. Они действительно напоминают струны, только необычайно тяжелые — многие миллиарды тонн на сантиметр длины при толщине в доли микрона. И, как было показано американцем Ричардом Готтом и французом Жераром Клеманом, из нескольких струн, движущихся друг относительно друга с большими скоростями, можно составить конструкции, содержащие временные петли. То есть, двигаясь определенным образом в гравитационном поле этих струн, можно вернуться в исходную точку раньше, чем из нее вылетел.

Астрономы давно ищут такого рода космические объекты, и на сегодня один «хороший» кандидат уже имеется — объект CSL-1. Это две удивительно похожие галактики, которые в реальности наверняка являются одной, только раздвоившейся из-за эффекта гравитационного линзирования. Причем в данном случае гравитационная линза — не сферическая, а цилиндрическая, напоминающая длинную тонкую тяжелую нить.


Поможет ли пятое измерение?

В том случае, если пространствовремя содержит больше четырех измерений, архитектура кротовых нор обретает новые, неведомые ранее возможности. Так, в последние годы приобрела популярность концепция «мира на бране». Она предполагает, что вся наблюдаемая материя располагается на некоторой четырехмерной поверхности (обозначаемой термином «брана» — урезанным словом «мембрана»), а в окружающем пятиили шестимерном объеме нет ничего, кроме гравитационного поля. Поле тяготения на самой бране (а только его мы и наблюдаем) подчиняется модифицированным уравнениям Эйнштейна, а в них есть вклад от геометрии окружающего объема. Так вот, этот вклад и способен играть роль экзотической материи, порождающей кротовые норы. Норы могут быть любого размера и при этом не обладать собственным тяготением.

Этим, конечно, не исчерпывается все разнообразие «конструкций» кротовых нор, и общий вывод таков, что при всей необычности их свойств и при всех трудностях принципиального, в том числе и философского, характера, к которым они могут привести, к их возможному существованию стоит отнестись с полной серьезностью и должным вниманием. Нельзя, например, исключить, что норы больших размеров существуют в межзвездном или межгалактическом пространстве — хотя бы по причине концентрации той самой темной энергии, что ускоряет расширение Вселенной. Однозначного ответа на вопросы — как они могут выглядеть для земного наблюдателя и существует ли способ их обнаружения — пока нет. В отличие от черных дыр у кротовых нор может даже не быть сколько-нибудь заметного поля притяжения (не исключено и отталкивание), а следовательно, в их окрестности не стоит ожидать заметных концентраций звезд или межзвездного газа и пыли. Но полагая, что они могут «закорачивать» далекие друг от друга области или эпохи, пропуская через себя излучение светил, вполне можно ожидать, что какая-то далекая галактика покажется необычайно близкой. За счет расширения Вселенной чем дальше галактика, тем с большим смещением спектра (в красную сторону) приходит к нам ее излучение. Но при взгляде сквозь кротовую нору красного смещения, возможно, и не будет. Или будет, но — другое. Некоторые такие объекты можно будет наблюдать одновременно двумя способами — сквозь нору или «обычным» образом, «мимо норы».

Таким образом, признак космической кротовой норы может быть следующим: наблюдение двух объектов с очень похожими свойствами, но на разных видимых расстояниях и с разными красными смещениями. Если кротовые норы все-таки обнаружат (или построят), перед той областью философии, что занимается интерпретацией науки, встанут новые и, надо сказать, очень непростые задачи. И при всей кажущейся абсурдности временных петель и сложности проблем, связанных с причинностью, эта область науки, по всей вероятности, рано или поздно со всем этим как-нибудь разберется. Так же, как в свое время «справилась» с концептуальными проблемами квантовой механики и теории относительности Эйнштейна…


источник
_________________
Любви и радости вашему дому