Vi er vant til det faktum at i Hollywood science fiction-filmer reiser karakterer mellomliggende avstander i løpet av noen få sekunder. Samtidig vet vi at dette i virkeligheten er umulig, fordi selv lyset reiser til de nærmeste stjernene i mer enn fire år. Er det måter å overvinne barrierer satt av naturen og gjøre fiksjon til virkelighet?
BRANA I BULKEN
I sin generelle relativitetsteori viste Albert Einstein at massive kropper ikke bare endrer strømmen av tid, men også bøyer rom. Begge teoretiske posisjoner ble nesten umiddelbart bevist ved å observere Merkur og stjerner, hvis lys avbøyes i tyngdefeltet til Solen. Men i lang tid tillot ikke nøyaktigheten til eksisterende instrumenter oss å måle dimensjonene på deformasjonen av rommet som ble skapt av lysstyrken.
I 1976-1977 gjennomførte de amerikanske fysikerne Robert Riesenberg og Irwin Shapiro et eksperiment ved bruk av moduler fra romfartøyet Viking-1 og Viking-2 som lå i baner i nærheten av Mars. De sendte radiosignaler mot kjøretøyene da den røde planeten var i nærheten av solen, sett fra Jorden. Vikingene fanget signalene, forsterket dem og sendte dem tilbake. Målingen av den virkelige hastigheten til radiosignalet med det beregnede har amerikanerne fastslått: forsinkelsen er hundrevis av mikrosekunder, som ved omberegning gir en økning i signaloverføringsavstanden med 50 km. Et slikt "tillegg" til avstanden ville ikke være mulig hvis plassen var så flat som et papirark. Derfor er den buet nær overflaten av sola.
Forskere har teoretisk og eksperimentelt slått fast at rommet bøyes. Men hvor? De antok at det sank inn i et flerdimensjonalt hyperspace kalt "bulk". Rommet vårt, i denne tolkningen, fremstår som en kli, det vil si en tredimensjonal membran. Den påviste eksistensen av høyere dimensjoner gir håp om at det en dag vil bli funnet en måte å bokstavelig talt gjennomsyre rommet, med en gang å overvinne de store avstandene som skiller oss fra andre verdener.
BRUGE OVER VERDEN
Salgsfremmende video:
I 1916, det vil si bare et år etter at Einstein publiserte sine hovedartikler om generell relativitet, fant den østerrikske fysikeren Ludwig Flamm en løsning på likningene hans, og beskrev en slik krumning av rom der en "kort" overgang fra universitetspunktet til et annet blir mulig, og så vidt du vil, gjennom spesielle "broer".
Flamms eksotiske konklusjon ble ignorert den gangen. Mye mer resonans ble forårsaket av den såkalte "rom-tids broen", som ble beskrevet i 1935 av Albert Einstein selv og hans assistent Nathan Rosen. I motsetning til forgjengeren, tenkte de på betydningen av den foreslåtte modellen for den virkelige verden, men kom til den konklusjon at "broen" ikke kan eksistere på vår kli som et materiell objekt tilgjengelig for observasjon. Likevel ble ideen nesten umiddelbart brukt av science fiction-forfattere som et hypotetisk transportmiddel, noe som bidro til dens popularisering.
I 1957 foreslo den amerikanske fysikeren John Wheeler sin egen versjon av "broen". Han beskrev det, og ty til en analogi med en maur på et eple, som kan ta veldig lang tid å komme til den motsatte delen av frukten, eller kan bruke tunnelen som gnages av ormer for hastighet. Basert på denne analogien kalte Wheeler de romlige tunnelene "ormehull"; blant sovjetiske fysikere ble begrepet ormehull senere forankret. I tillegg til å introdusere nye ord, utviklet amerikaneren sammen med sin student Robert Fuller en modell for fødsel, utvidelse og kollaps av "ormhull" gjennom hoveddelen, og selv om det så ut til å vise uunngåeligheten av nesten øyeblikkelig "død" av disse formasjonene, ga den teoretiske begrunnelsen for deres eksistens grunnlag for videre forskning.
TORNS HYPOTESE
Neste trinn ble tatt av Kip Thorne, Wheelers student. Han henvendte seg til problemet med ormehull etter at den berømte popularisereren Carl Sagan sendte ham et manuskript av sin science fiction-roman for kontakt i mai 1985. I originalteksten ble karakterene i romanen, forskere, sendt til et møte med representanter for den eldgamle supercivilisasjonen gjennom et "svart hull". Thorne visste at det var umulig å ferdes i universet på denne måten, siden enhver materiell gjenstand inne i de "svarte hullene" ville bli ødelagt, så han foreslo at Sagan skulle erstatte dem med Wheelers "ormehull". Dette krevde underbygging under hvilke forhold en tunnel gjennom hovedvekten ville være mulig.
Thorne var i stand til å bevise matematisk at et "ormhull" kan eksistere i vår verden i en vilkårlig lang tid hvis det inne i det er "eksotisk materie", det vil si et stoff med negativ masse og negativ energi. Selv om en slik tanke ved første øyekast ser ut til å være tull, er ikke tilstedeværelsen av "eksotisk materie" i strid med fysikkens lover vi kjenner.
I 1988 publiserte Kip Thorne, medforfatter med studentene sine, Mark Morris og Ulvi Yartsever, en artikkel der det ble oppfordret vitenskapsmiljøet til å diskutere dannelse og stabilisering av ormehull. Som Thorne selv innrømmer har det i fire tiår ikke blitt mottatt et tilfredsstillende svar, noe som ikke hindret fysikeren i å ta del i å konsultere den fantastiske filmen "Interstellar", der utseendet til et kunstig "ormhull" i nærheten av Saturn ble en av de plottformende forutsetningene.
Imidlertid er det fortsatt noen prestasjoner. For eksempel er det vist at den naturlige forekomsten av "ormehull" er ekstremt usannsynlig. I motsetning til "svarte hull", hvor fødselsprosessen fra massive stjerner er blitt beskrevet og beregnet, er det ingen objekter i universet som kan "kobles" til "ormehull". Hypotesen ble vurdert at "ormehull" kan vises på det subatomære nivået i form av det såkalte "kvanteskummet", men dette alternativet er også utsatt for alvorlig kritikk.
Det viser seg at hvis "ormhull" noen gang dukker opp, vil de være et produkt av supercivilization-teknologi, som vist i Carl Sagans roman "Contact" og Christopher Nolans film "Interstellar". Kip Thorne foreslo til og med et opplegg for hvordan en slik sivilisasjon kunne bygge dem: "Du bare tar og skyver en del av vår kli (Universet) ned i bulk og får en bukke, bøyer deretter klossen i bulken, pirker et hull i den, som om du er under en buk, pirker enda et hull i bunnen av bukken og sy til slutt kantene på hullene. Delov noe!"
FINN EN "WORM"
Ikke alle forskere var enige i de pessimistiske konklusjonene fra Kip Thorne. For eksempel utvikler den russiske astrofysikeren Nikolai Semenovich Kardashev, kjent for sin klassifisering av hypotetiske utenomjordiske sivilisasjoner, teorien om Multiverse som et sett av et uendelig sett med verdener med forskjellige fysiske konstanter og følgelig distribuert på andre kliner.
I følge beregningene fra Kardashev-gruppen dannes "ormehull" sammen med mange univers og vedvarer, mens de forbinder dem når de vokser. Naturligvis utvikler "ormehull" seg, men de kan bli funnet av deres karakteristiske trekk: spesielt kan de se ut som "sorte hull" med anomale egenskaper. Blant gjenstandene som ble mistenkt, kaller Kardashev kvasaren Q0957 + 561.
For øyeblikket er Radioastron orbiter (Spektr-R) engasjert i jakten på "ormhull"; i 2025 skal Millimetron (Spectrum-M) orbital observatorium være med på det. Russiske fysikere tror på suksess. Hvis de klarer å bekrefte sine teoretiske beregninger, vil åpningen av en tunnel inn i det nærliggende universet overgå selv Einsteins teori i dens betydning. Og der, forstår du, ved å bruke eksemplet på et naturlig "ormhull" vil de lære å lage kunstige.
Anton Pervushin
