Agujeros de gusano en el espacio en lenguaje accesible. Agujeros de gusano, "agujeros de gusano": la forma más sencilla de engañar a la distancia

Los astrofísicos están seguros: hay túneles en el espacio a través de los cuales se puede viajar a otros universos e incluso a otros tiempos. Presumiblemente, se formaron cuando el universo recién estaba naciendo. Cuando, como dicen los científicos, el espacio "hervía" y se curvaba.

A estas "máquinas del tiempo" espaciales se les dio el nombre de "agujeros de gusano". El "agujero" se diferencia de un agujero negro en que es posible no sólo llegar allí, sino también regresar. La máquina del tiempo existe. Y esto ya no es una declaración de escritores de ciencia ficción: cuatro fórmulas matemáticas, que hasta ahora, en teoría, demuestran que se puede avanzar tanto hacia el futuro como hacia el pasado.

Y un modelo de computadora. Algo como esto debería verse como una "máquina del tiempo" en el espacio: dos agujeros en el espacio y el tiempo, conectados por un pasillo.

“En este caso estamos hablando de objetos muy inusuales que fueron descubiertos en la teoría de Einstein. Según esta teoría, en un campo muy fuerte, el espacio se curva y el tiempo se retuerce y luego se ralentiza, estas son las propiedades fantásticas ”, explica Igor Novikov, subdirector del Centro Espacial Astro de FIAN.

Los científicos llamaron a estos objetos inusuales "agujeros de gusano". Esto no es en absoluto una invención humana, hasta ahora solo la naturaleza es capaz de crear una máquina del tiempo. Hoy en día, los astrofísicos solo han probado hipotéticamente la existencia de "agujeros de gusano" en el Universo. Depende de la práctica.

La búsqueda de "agujeros de gusano" es una de las principales tareas de la astronomía moderna. “Comenzaron a hablar de los agujeros negros en algún momento a finales de los 60, y cuando hicieron estos informes, parecía fantástico. A todos les parecía que esto era una fantasía absoluta, ahora está en boca de todos, dice Anatoly Cherepashchuk, director del Instituto Astronómico de la Universidad Estatal de Moscú que lleva el nombre de Sternberg. - Así que ahora los "agujeros de gusano" también son fantasía, sin embargo, la teoría predice que existen "agujeros de gusano". Soy optimista y creo que algún día también se abrirán agujeros de gusano ".

Los "agujeros de gusano" pertenecen a un fenómeno tan misterioso como la "energía oscura", que constituye el 70 por ciento del universo. “La energía oscura ahora está abierta, es un vacío que tiene presión negativa. Y, en principio, los "agujeros de gusano" podrían formarse a partir de un estado de vacío ", sugiere Anatoly Cherepashchuk. Uno de los hábitats de los "agujeros de gusano" son los centros de las galaxias. Pero lo principal aquí es no confundirlos con los agujeros negros, enormes objetos que también se ubican en el centro de las galaxias.

Su masa es miles de millones de nuestros soles. Además, los agujeros negros tienen la fuerza más poderosa atracción. Es tan grande que ni siquiera la luz puede escapar de allí, por lo que es imposible verlos a través de un telescopio ordinario. La gravedad de los agujeros de gusano también es enorme, pero si miras dentro del agujero de gusano, puedes ver la luz del pasado.

“En el centro de las galaxias, en sus núcleos, hay objetos muy compactos, estos son agujeros negros, pero se supone que algunos de estos agujeros negros no son agujeros negros en absoluto, sino las entradas a estos agujeros de gusano”, dice Igor Novikov. . En la actualidad se han descubierto más de trescientos agujeros negros.

De la Tierra al centro de nuestra galaxia vía Láctea 25 mil años luz. Si resulta que este agujero negro es un "agujero de gusano", un corredor para viajar en el tiempo, la humanidad debe volar y volar ante él.

Según los científicos, el espacio es una especie de centro de todo tipo de túneles que conducen a otros mundos o incluso a otro espacio. Y, muy probablemente, aparecieron junto con el nacimiento de nuestro Universo.

Estos túneles se llaman agujeros de gusano. Pero su naturaleza es, por supuesto, diferente a la observada en los agujeros negros. No hay retorno de los agujeros celestiales. Se cree que una vez que caes en un agujero negro, desaparecerás para siempre. Pero una vez que te encuentras en un "agujero de gusano", no solo puedes regresar de manera segura, sino incluso adentrarte en el pasado o el futuro.

Una de sus principales tareas, el estudio de los agujeros de gusano, considera y ciencia moderna astronomía. Al comienzo del estudio, se los consideró algo irreal, fantástico, pero resultó que realmente existen. Por su naturaleza, constan de la misma "energía oscura" con la que 2/3 de todos universos existentes... Es un vacío que tiene presión negativa. La mayoría de estos lugares se encuentran más cerca de la parte central de las galaxias.

Pero, ¿qué pasará si crea un telescopio potente y mira directamente al agujero de gusano? ¿Quizás podamos vislumbrar el futuro o el pasado?

Curiosamente, la gravedad es increíblemente pronunciada cerca de los agujeros negros; en su campo, un rayo de luz incluso se dobla. A principios del siglo pasado, un físico austriaco llamado Flamm planteó la hipótesis de que la geometría espacial existe y es como un agujero que conecta mundos. Y luego, otros científicos descubrieron que, como resultado, se crea una estructura espacial similar a un puente, que es capaz de conectar dos universos diferentes. Entonces comenzaron a llamarse agujeros de gusano.

Las líneas eléctricas entran en este orificio por un lado y salen por el otro, es decir. realmente terminando y comenzando en ninguna parte. Los científicos ahora están trabajando para, por así decirlo, identificar las entradas a los agujeros de gusano. Para ver todos estos "objetos" de cerca, necesita construir sistemas telescópicos superpoderosos. En los próximos años, se lanzarán estos sistemas y luego los investigadores podrán examinar objetos que antes eran inaccesibles.

Vale la pena señalar que todos estos programas están diseñados no solo para estudiar gusanos o agujeros negros, sino también para otras misiones útiles. Los últimos descubrimientos de la gravedad cuántica demuestran que es a través de estos agujeros "espaciales" que es hipotéticamente posible moverse no solo en el espacio, sino también en el tiempo.

Sobre órbita cercana a la tierra hay un objeto exótico "agujero de gusano intramundo". Una de las bocas del agujero de gusano se encuentra junto a la Tierra. El cuello o bocio de un agujero de gusano está fijo en la topografía del campo gravitacional: no se acerca a nuestro planeta y no se aleja de él y, además, gira con la Tierra. El cuello parece líneas del mundo atadas, como "la punta de una salchicha atada con un torniquete". Luminiscente. Siendo unas pocas decenas de metros y más, la garganta tiene un tamaño radial de unos diez metros. Pero con cada acercamiento a la entrada de la boca del agujero de gusano, el tamaño de la boca aumenta de forma no lineal. Finalmente, justo al lado de la puerta de la garganta, mirando hacia atrás, no verá ni las estrellas, ni el sol brillante, ni el planeta Tierra azul. Una oscuridad. Esto indica una violación de la linealidad del espacio y el tiempo antes de ingresar al agujero de gusano.

Es interesante notar que allá por 1898, el Dr. Georg Waltemas de Hamburgo anunció el descubrimiento de varios satélites adicionales de la Tierra, Lilith o Black Moons. No se pudo encontrar el satélite, pero según las instrucciones de Valtemas, el astrólogo Sefarial calculó las "efemérides" de este objeto. Argumentó que el objeto es tan negro que es imposible verlo, excepto durante el tiempo de oposición o intersección del objeto del disco solar. Sepharial también argumentó que la Luna Negra tiene la misma masa que la habitual (lo cual es imposible, ya que las perturbaciones en el movimiento de la Tierra serían fáciles de detectar). En otras palabras, el método de detectar un agujero de gusano cerca de la Tierra, utilizando medios modernos de astronomía, es aceptable.

En la luminiscencia de la boca de un agujero de gusano, se destaca el resplandor del costado de cuatro pequeños objetos parecidos a pelos cortos e incluidos en la topografía de la gravedad, que, según su finalidad, pueden denominarse palancas de control de un agujero de gusano. Un intento de influir físicamente en los pelos, como, por ejemplo, mover la palanca del embrague de un automóvil con la mano, no ha tenido éxito en la investigación. Para abrir un agujero de gusano se utilizan las habilidades psicoquinéticas del cuerpo humano que, en contraste con la acción física de la mano, permiten influir en los objetos de la topografía del espacio-tiempo. Cada cabello está conectado a una cuerda que corre dentro del agujero de gusano hasta el otro extremo del cuello. Al actuar sobre un cabello, las cuerdas dan lugar a una vibración etérica dentro del agujero de gusano, y cuando la combinación de sonidos "Aaumm", "Aaum", "Aaum" y "Allaa" abre la garganta.

Esta es la frecuencia de resonancia correspondiente al código de sonido de la Metagalaxia. Entrando por el interior del agujero de gusano, puedes ver que cuatro cuerdas están unidas a la pared del túnel; el diámetro es de unos 20 metros (muy probablemente en el túnel del agujero de gusano, las dimensiones del espacio-tiempo son no lineales y heterogéneas; por lo tanto, una cierta longitud no tiene base); el material de las paredes del túnel se asemeja al magma al rojo vivo, su sustancia tiene propiedades fantásticas. Hay varias formas de abrir la boca de un agujero de gusano y entrar al universo desde el otro extremo. El principal es natural y conectado. con la estructura de la entrada de hilos en el torniquete de la topografía de las líneas espacio-temporales de la boca de un agujero de gusano. Estas son palancas cortas, cuando se sintonizan con el tono de sonido "zhaumm", se abre un agujero de gusano.

El universo de Zhaum es el mundo de los titanes. Las criaturas inteligentes de esta existencia son miles de millones de veces más grandes y se extienden a una distancia del orden de magnitud, como del Sol a la Tierra. Al observar los fenómenos circundantes, una persona descubre que es comparable en tamaño a los nanoobjetos de este mundo, como átomos, moléculas, virus. Solo tú difieres de ellos en el grado más alto forma inteligente de existencia. Sin embargo, las observaciones serán de corta duración. Una criatura inteligente de este mundo (ese titán) te encontrará y, bajo la amenaza de tu destrucción, exigirá una explicación de tus acciones. El problema radica en la penetración no autorizada de una forma de vibración etérica en otra, en este caso, las vibraciones "aaumm" en "zhaumm". El punto es que la vibración etérica determina las constantes del mundo. Cualquier cambio en la vibración etérica del universo conduce a su desestabilización física. Al mismo tiempo, el psicocosmos cambia, y este factor tiene consecuencias más graves que el físico.

Nuestro Universo. Uno de los tentáculos contiene nuestra galaxia, que incluye 100 mil millones de estrellas y nuestro planeta Tierra. Cada tentáculo del Universo tiene su propio conjunto de constantes mundiales. Los hilos finos representan agujeros de gusano.

El uso de agujeros de gusano naturales para la exploración espacial es muy tentador. Esta no es solo una oportunidad para visitar el universo más cercano y obtener un conocimiento asombroso, así como riquezas para la vida de la civilización. Esta es también la próxima oportunidad. Estando en el canal del agujero de gusano, dentro del túnel que conecta los dos universos, hay oportunidad real salida radial del túnel, mientras que puedes encontrarte en el entorno externo fuera del Universo o la materia madre del Forerunner. Aquí hay otras leyes de las formas de existencia y movimiento de la materia. Uno de ellos es la velocidad de viaje instantánea en comparación con la velocidad de la luz. Esto es similar a cómo el oxígeno, un agente oxidante, se transporta en un organismo animal a una cierta velocidad constante, cuyo valor no es más de un centímetro por segundo. Y en el entorno externo, la molécula de oxígeno es libre y tiene velocidades de cientos y miles de metros por segundo (4-5 órdenes de magnitud más altas). Los investigadores pueden encontrarse increíblemente rápidamente en cualquier lugar de la superficie del espacio-tiempo del Universo. Luego, atraviesa la "piel" del Universo y encuéntrate en cualquiera de sus universos. Además, utilizando los mismos agujeros de gusano, se puede penetrar profundamente en el universo, sin pasar por su frontera. En otras palabras, los agujeros de gusano son túneles del espacio-tiempo, cuyo conocimiento puede reducir significativamente el tiempo de vuelo a cualquier punto del Universo. Al mismo tiempo, al salir del cuerpo del Universo, utilizan las velocidades de la luz anterior de la forma madre de la materia y luego ingresan nuevamente al cuerpo del Universo.

En cualquier caso, la existencia de agujeros de gusano implica un uso extremadamente activo de ellos por parte de las civilizaciones espaciales. El uso puede ser inepto y provocar una interrupción local del trasfondo de la transmisión global. O puede apuntar deliberadamente a cambiar el conjunto de constantes mundiales. El hecho es que una de las propiedades de los agujeros de gusano es una respuesta resonante no solo al código etérico de la vibración del mundo real, sino también a un conjunto de códigos correspondientes a eras pasadas. (Durante la existencia del Universo, el Universo ha pasado por un cierto conjunto de épocas, que correspondían estrictamente a un cierto conjunto de constantes mundiales y, en consecuencia, a un cierto código etérico). Con este acceso, una vibración etérica diferente se propaga desde el túnel del agujero de gusano, primero se extiende al sistema planetario local, luego al ambiente estelar, luego al galáctico, cambiando la esencia misma del universo: rompiendo las formas reales de interacción de la materia y reemplazando ellos con otros. Todo el ser de la época actual, como un tejido de punto, se desgarra en etérea catatonia.

Luna Negra: en astrología, un punto geométrico abstracto de la órbita lunar (su apogeo), también se le llama Lilith en honor a la mítica primera esposa de Adán; en la cultura más antigua, sumeria, las lágrimas de Lilith dan vida, pero sus besos traen la muerte ... En la cultura moderna, la influencia de la Luna Negra significa manifestaciones del mal, afecta el subconsciente de una persona, fortaleciendo los impulsos más desagradables y ocultos. .

¿Por qué algunos representantes de la mente superior realizan este tipo de actividad asociada con la destrucción de los cimientos de un ser y el reemplazo por otro? La respuesta a esta pregunta está relacionada con otro tema de investigación: con la existencia no solo de formas universales de conciencia, sino también de aquellas que se generaron fuera del Universo. Este último (el Universo) es como un pequeño organismo vivo ubicado en las aguas del océano ilimitado, cuyo nombre es el Precursor.

Hasta ahora, las funciones de protección del agujero de gusano cerca de la Tierra las realizaban las civilizaciones más cercanas que rodeaban a los terrícolas. Sin embargo, la humanidad creció en condiciones psicofísicas con fluctuaciones significativas en los valores de las constantes mundiales. Ha adquirido una inmunidad interna espiritual, física y mental para cambiar las vibraciones del campo etérico mundial. Por esta razón, en el campo de funcionamiento del túnel del espacio-tiempo terrestre, el universo terrestre está altamente adaptado a situaciones inesperadas, desde emergencias accidentales, no autorizadas, asociadas con la penetración de formas de vida extraterrestres y cambios en el campo del éter mundial. Es por eso que el orden mundial venidero está relacionado con el hecho de que la civilización terrestre desempeñará el papel de la atlante del cielo, dará sanciones o rechazará solicitudes para el uso de un agujero de gusano cerca del planeta Tierra por parte de las civilizaciones espaciales. La civilización terrestre es como una célula fagocitaria en el cuerpo del Universo, que permite que las células de su propio organismo pasen y destruyan las extrañas. Sin lugar a dudas, una diversidad increíblemente alta de representantes de civilizaciones universales fluirá a través de la civilización terrestre. Cada uno de ellos tendrá ciertas metas y objetivos. Y la humanidad tendrá que comprender profundamente los requisitos de las personas no terrestres. Un paso importante para los terrícolas será unirse a la unión de civilizaciones espaciales, los contactos con inteligencia alienígena y la adopción de un código de conducta para la civilización espacial.

Ciencia moderna de los agujeros de gusano.
Agujero de topo, también un "agujero de gusano" o "agujero de gusano" (esta última es una traducción literal del inglés wormhole) - una característica topológica hipotética del espacio-tiempo, que en cada momento del tiempo es un "túnel" en el espacio. El área cercana a la parte más estrecha del lunar se llama "cuello".

Los agujeros de gusano se dividen en “intrauniverso” e “interuniverso”, dependiendo de si sus entradas pueden conectarse mediante una curva que no cruza la garganta (la figura muestra un agujero de gusano intramundo).

También hay agujeros de topo transitables e intransitables. Estos últimos incluyen aquellos túneles que colapsan demasiado rápido para que un observador o una señal (con una velocidad que no exceda la velocidad de la luz) pueda pasar de una entrada a otra. El ejemplo clásico de un agujero de gusano infranqueable es el espacio de Schwarzschild, y uno pasable es el agujero de gusano Morris-Thorn.

Representación esquemática de un agujero de gusano "intramundo" para un espacio bidimensional

La teoría general de la relatividad (GR) no refuta la existencia de tales túneles (aunque no lo confirma). Para la existencia de un agujero de gusano transitable, es necesario que esté lleno de materia exótica, lo que crea una fuerte repulsión gravitacional y evita que la madriguera se derrumbe. Las soluciones de tipo agujero de gusano surgen en varias versiones de la gravedad cuántica, aunque todavía queda un largo camino por recorrer antes de un estudio completo del tema.
Un agujero de gusano intramundo atravesable proporciona una posibilidad hipotética de viaje en el tiempo si, por ejemplo, una de sus entradas se mueve en relación con la otra, o si se encuentra en un campo gravitacional fuerte, donde el paso del tiempo se ralentiza.

Materiales adicionales sobre objetos hipotéticos y estudios astronómicos cerca de la órbita de la Tierra:

En 1846, Frederic Petit, director de Toulouse, anunció que se había descubierto un segundo satélite terrestre. Fue visto por dos observadores en Toulouse [Lebon y Dassier] y un tercero por Lariviere en Artenac en la tarde del 21 de marzo de 1846. Según los cálculos de Petit, su órbita era elíptica con un período de 2 horas 44 minutos 59 segundos, con un apogeo a una distancia de 3570 km sobre la superficie de la Tierra, ¡y solo 11,4 km de perigeo! Le Verrier, que también estuvo presente en la conferencia, argumentó que era necesario tener en cuenta la resistencia del aire, algo que nadie había hecho en esos días. Petit estaba constantemente obsesionado por la idea de un segundo satélite de la Tierra y 15 años después anunció que había hecho cálculos del movimiento de un pequeño satélite de la Tierra, que es la causa de algunas características (entonces inexplicables) en el movimiento de nuestra luna principal. Los astrónomos suelen ignorar tales afirmaciones y la idea se habría olvidado si el joven escritor francés, Jules Verne, no hubiera leído el currículum. En la novela de J. Verne "From a Cannon to the Moon", usa un pequeño objeto que se acerca a la cápsula para viajar a través del espacio exterior, razón por la cual voló alrededor de la luna y no chocó contra ella: "Esto", dijo Barbicane, "es simple pero un enorme meteorito sostenido como un satélite por la gravedad de la Tierra".

"¿Es posible?", Exclamó Michel Ardant, "¿Tiene la tierra dos satélites?"

"Sí, amigo mío, tiene dos satélites, aunque generalmente se cree que solo tiene uno. Pero este segundo satélite es tan pequeño y su velocidad es tan grande que los habitantes de la Tierra no pueden verlo. Todos se sorprendieron cuando el El astrónomo francés Monsieur Petit pudo detectar la existencia de un segundo satélite y calcular su órbita. Según él, una revolución completa alrededor de la Tierra toma tres horas y veinte minutos ... "

"¿Todos los astrónomos admiten la existencia de este satélite?", Preguntó Nicole.

"No", respondió Barbicane, "pero si ellos, como nosotros, lo conocieran, ya no dudarían ... Pero esto nos da la oportunidad de determinar nuestra posición en el espacio ... La distancia a él es conocida y nosotros estaban, por lo tanto, a una distancia de 7480 km sobre la superficie del globo, cuando se encontraron con el satélite ". Julio Verne fue leído por millones de personas, pero hasta 1942 nadie notó las contradicciones en este texto:

1. Un satélite a una altitud de 7480 km sobre la superficie de la Tierra debería tener un período orbital de 4 horas 48 minutos, no 3 horas 20 minutos.

2. Como él era visible a través de una ventana a través de la cual también era visible la Luna, y como ambos se estaban acercando, tendría que tener un movimiento retrógrado. Este es un punto importante que Jules Verne no menciona.

3. En cualquier caso, el satélite debe estar en un eclipse (por la Tierra) y por lo tanto no visible. Se suponía que el proyectil de metal estaría a la sombra de la Tierra durante algún tiempo.

El Dr. R.S. Richardson del Observatorio Mount Wilson intentó en 1952 estimar numéricamente la excentricidad de la órbita de este satélite: el perigeo era 5010 km, y el apogeo era 7480 km sobre la superficie de la Tierra, la excentricidad era 0,1784.

Sin embargo, Jules Vernovsky es el segundo compañero de Petit (Petit en francés - pequeño) es conocido en todo el mundo. Los astrónomos aficionados concluyeron que esta era una buena oportunidad para alcanzar la fama: alguien que descubriera este segundo satélite podría escribir su nombre en las crónicas científicas.

Ninguno de los grandes observatorios se ocupó jamás del problema del segundo satélite de la Tierra o, si lo hicieron, lo mantuvieron en secreto. Los astrónomos aficionados alemanes fueron perseguidos por lo que llamaron Kleinchen ("un poco"); por supuesto, nunca encontraron a Kleinchen.

WH Pickering centró su atención en la teoría del objeto: si un satélite giraba a una altitud de 320 km sobre la superficie y si su diámetro era de 0,3 metros, entonces con la misma reflectividad que la de la Luna, debería haber sido visible en Telescopio de 3 pulgadas. El satélite de tres metros debería ser visible a simple vista como un objeto de quinta magnitud. Aunque Pickering no buscó el objeto Petit, continuó la investigación relacionada con el segundo satélite, el satélite de nuestra Luna (su trabajo en la revista Popular Astronomy de 1903 se tituló "En la búsqueda fotográfica del satélite de la Luna"). Los resultados fueron negativos y Pickering concluyó que cualquier satélite de nuestra Luna debería tener menos de 3 metros de tamaño.

El artículo de Pickering sobre la posibilidad de un pequeño segundo satélite terrestre, Meteorite Satellite, presentado en la revista Popular Astronomy en 1922, provocó otro breve estallido de actividad entre los astrónomos aficionados. Hubo una llamada virtual: "Un telescopio de 3-5 pulgadas con un ocular débil sería una excelente manera de encontrar un satélite. Esta es una oportunidad para que el astrónomo aficionado se haga famoso". Pero nuevamente, todas las búsquedas fueron infructuosas.

La idea original era que el campo gravitacional del segundo satélite debería explicar una leve desviación incomprensible del movimiento de nuestra gran Luna. Esto significaba que el objeto debía tener al menos varios kilómetros de tamaño, pero si realmente existía una segunda luna tan grande, debía ser visible para los babilonios. Incluso si era demasiado pequeño para ser visible como un disco, su relativa proximidad a la Tierra debería haber hecho que el movimiento del satélite fuera más rápido y, por lo tanto, más visible (como se ven hoy en día satélites artificiales o aviones). Por otro lado, nadie estaba particularmente interesado en los satélites, que son demasiado pequeños para ser vistos.

Hubo una sugerencia más sobre un satélite natural adicional de la Tierra. En 1898, el Dr. Georg Waltemath de Hamburgo anunció que había descubierto no solo una segunda luna, sino todo un sistema de pequeños satélites. Valtemas presentó los elementos orbitales de uno de estos satélites: distancia de la Tierra 1,03 millones de km, diámetro 700 km, período orbital 119 días, período sinódico 177 días. "A veces", dice Valtemas, "brilla como el sol en la noche". Creía que era esta luna la que el teniente Greely vio en Groenlandia el 24 de octubre de 1881, diez días después de que se ocultaba el sol y llegaba la noche polar. De particular interés para el público fue la predicción de que este satélite atravesaría el disco del Sol el 2, 3 o 4 de febrero de 1898. El 4 de febrero, 12 personas de la oficina de correos de Greifswald (el director de correos, Sr. Ziegel, su familia y trabajadores postales) observaron el sol a simple vista, sin ninguna protección contra el resplandor cegador. Es fácil imaginar todo lo absurdo una situación similar: un funcionario prusiano de aspecto importante, señalando al cielo a través de la ventana de su oficina, leyó en voz alta las predicciones de Waltemas a sus subordinados. Cuando fueron entrevistados por estos testigos, dijeron que un objeto oscuro de una quinta parte del diámetro del Sol cruzó su disco desde la 1:10 AM hasta las 2:10 AM hora de Berlín. Pronto se demostró que esta observación era incorrecta, ya que durante esa hora el Sol fue examinado cuidadosamente por dos astrónomos experimentados W. Winkler de Jena y el barón Ivo von Benko de Paul, Austria. Ambos informaron que solo había manchas solares ordinarias en el disco solar. Pero el fracaso de estas y posteriores predicciones no desanimó a Valtemas y continuó haciendo predicciones y exigiendo su verificación. Los astrónomos de esos años estaban muy molestos cuando se les hacía una y otra vez la pregunta favorita de un público curioso: "Por cierto, ¿qué pasa con la luna nueva?" Pero los astrólogos aprovecharon esta idea: en 1918, el astrólogo Sepharial llamó a esta luna Lilith. Dijo que es lo suficientemente negro como para permanecer invisible en todo momento y solo se puede detectar por oposición o cuando cruza el disco solar. Sepharial calculó las efemérides de Lilith basándose en las observaciones anunciadas por Valtemas. También argumentó que Lilith tiene aproximadamente la misma masa que la Luna, aparentemente felizmente inconsciente de que incluso un satélite invisible de tal masa debería causar perturbaciones en el movimiento de la Tierra. E incluso hoy la "luna oscura" Lilith es utilizada por algunos astrólogos en sus horóscopos.

De vez en cuando, hay informes de otras "lunas adicionales" de los observadores. Así, la revista astronómica alemana "Die Sterne" ("Estrella") informó sobre la observación del astrónomo aficionado alemán W. Spill (W. Spill) del segundo satélite cruzando el disco de la Luna el 24 de mayo de 1926.

Hacia 1950, cuando empezaron a discutir seriamente los lanzamientos de satélites artificiales, se presentaron en forma de la parte superior de un cohete multietapa en el que ni siquiera habría un radiotransmisor y que sería monitoreado mediante radar desde la Tierra. En este caso, un grupo de satélites naturales pequeños y cercanos de la Tierra se habría convertido en interferencia, reflejando los rayos del radar al rastrear satélites artificiales. El método para encontrar tales satélites naturales fue desarrollado por Clyde Tombaugh. Primero, el movimiento del satélite se calcula a una altitud de aproximadamente 5000 km. Luego, la plataforma de la cámara se ajusta para escanear el cielo exactamente a esa velocidad. Las estrellas, planetas y otros objetos en las fotos tomadas con esta cámara dibujarán líneas, y solo los satélites que vuelan en altura correcta se verá como puntos. Si el satélite se mueve a una altitud ligeramente diferente, se representará con una línea corta.

Las observaciones comenzaron en 1953 en el observatorio. Lovell y de hecho se "infiltró" en territorios científicos inexplorados: con la excepción de los alemanes que buscaban a "Kleinchen", ¡nadie había prestado tanta atención al espacio entre la Tierra y la Luna antes! Hasta 1954, revistas semanales y periódicos de renombre afirmaban que las búsquedas estaban empezando a dar sus primeros resultados: se encontró un pequeño satélite natural a una altitud de 700 km, otro a una altitud de 1000 km. Incluso se dio la respuesta de uno de los principales desarrolladores de este programa a la pregunta: "¿Está seguro de que son naturales?" Nadie sabe exactamente de dónde provienen estos mensajes; después de todo, las búsquedas fueron completamente negativas. Cuando se lanzaron los primeros satélites artificiales en 1957 y 1958, estas cámaras los detectaron rápidamente (en lugar de los naturales).

Aunque suene bastante extraño, el resultado negativo de esta búsqueda no significa que la Tierra tenga un solo satélite natural. Es posible que tenga una compañera muy cercana por poco tiempo. Los meteoritos que pasan cerca de la Tierra y los asteroides que atraviesan la atmósfera superior pueden reducir su velocidad tanto como para convertirse en un satélite que orbita la Tierra. Pero como cruzará la atmósfera superior en cada paso del perigeo, no podrá existir durante mucho tiempo (puede haber solo una o dos revoluciones, en el caso más exitoso, cien [esto es aproximadamente 150 horas]). . Hay algunas sugerencias de que estos "satélites efímeros" se acaban de ver. Es muy posible que los observadores de Petit los vieran. (ver también)

Además de los satélites efímeros, existen otras dos posibilidades interesantes. Uno de ellos es que la luna tiene la suya propia. propio satélite... Pero, a pesar de las búsquedas intensificadas, no se encontró nada (Agregamos que como ahora se sabe que el campo gravitacional de la Luna es muy "desigual" o no homogéneo. Esto es suficiente para que la rotación de los satélites lunares sea inestable - por lo tanto, el los satélites lunares caen sobre la Luna después de un intervalo de tiempo muy corto, después de algunos años o décadas). Otra suposición es que puede haber satélites troyanos, es decir, satélites adicionales en la misma órbita que la Luna, orbitando 60 grados delante y / o detrás de ella.

La existencia de tales "satélites troyanos" fue informada por primera vez por el astrónomo polaco Kordylewski del Observatorio de Cracovia. Comenzó su búsqueda en 1951 visualmente con un buen telescopio. Esperaba encontrar un cuerpo lo suficientemente grande en órbita lunar a una distancia de 60 grados de la Luna. Las búsquedas fueron negativas, pero en 1956 su compatriota y colega Wilkowski sugirió que podría haber muchos cuerpos diminutos demasiado pequeños para ser vistos individualmente, pero lo suficientemente grandes como para parecer una nube de polvo. En este caso, sería mejor observarlos sin un telescopio, es decir a simple vista! El uso de un telescopio los "magnificará a un estado de inexistencia". El Dr. Kordilevsky accedió a intentarlo. Requería una noche oscura con un cielo despejado y una luna debajo del horizonte.

En octubre de 1956, Kordilevsky vio por primera vez un objeto claramente luminoso en una de las dos posiciones esperadas. No era pequeño, se extendía unos 2 grados (es decir, casi 4 veces más grande que la propia Luna), y era muy tenue, la mitad del brillo de la notoria dificultad de observar el contrabrillo (Gegenschein; el contrabrillo es un punto brillante en el zodiaco). luz en dirección opuesta al Sol). En marzo y abril de 1961, Kordilevsky logró fotografiar dos nubes cerca de las posiciones esperadas. Parecían cambiar de tamaño, pero podría haber sido un cambio de iluminación. J. Roach descubrió estas nubes de satélite en 1975 utilizando el OSO (Observatorio Solar Orbital). En 1990, fueron fotografiados nuevamente, esta vez por el astrónomo polaco Winiarski, quien encontró que constituían un objeto de varios grados de diámetro, "desviado" 10 grados del punto "Troyano", y que eran más rojos que la luz zodiacal.

Entonces, la búsqueda de un siglo del segundo satélite de la Tierra, aparentemente, tuvo éxito, después de todos los esfuerzos. A pesar de que este "segundo satélite" resultó ser completamente diferente a todo lo que nadie hubiera imaginado. Son muy difíciles de detectar y se diferencian de la luz zodiacal, en particular del antirradiancia.

Pero la gente todavía asume la existencia de un satélite natural adicional de la Tierra. Entre 1966 y 1969, John Bargby, un científico estadounidense, afirmó que observó al menos 10 pequeños satélites naturales de la Tierra, visibles solo a través de un telescopio. Bargby encontró órbitas elípticas para todos estos objetos: una excentricidad de 0,498, un semieje mayor de 14065 km, con un perigeo y un apogeo en altitudes de 680 y 14700 km, respectivamente. Bargby los consideró partes gran cuerpo que colapsó en diciembre de 1955. Justificó la existencia de la mayoría de sus supuestos satélites por las perturbaciones que provocan en los movimientos de los satélites artificiales. Bargby usó datos en satélites artificiales del Informe de situación del satélite Goddard, sin saber que los valores de estas publicaciones son aproximados y, a veces, pueden contener gran error y por lo tanto no se puede utilizar para cálculos y análisis científicos precisos. Además, como se desprende de las propias observaciones de Bargby, se puede concluir que aunque en el perigeo estos satélites deberían ser objetos de primera magnitud y deberían ser claramente visibles a simple vista, nadie los vio así.

En 1997, Paul Wiegert et al.Descubrieron que el asteroide 3753 tiene una órbita muy extraña y puede ser considerado como un satélite de la Tierra, aunque por supuesto no orbita directamente alrededor de la Tierra.

Un extracto del libro del científico ruso Nikolai Levashov "Universo no homogéneo".

2.3. Sistema espacial de matriz

La evolución de este proceso conduce a la formación secuencial a lo largo del eje común de los sistemas de los metauniversos. El número de materias que las forman, en este caso, degenera paulatinamente en dos. En los extremos de este "rayo" se forman zonas donde ni una sola materia de este tipo no puede fusionarse con otro u otros, formar metauniversos. En estas zonas, surge la “perforación” de nuestro espacio matricial y surgen zonas de unión con otro espacio matricial. En este caso, nuevamente, son posibles dos variantes de la unión de espacios de matriz. En el primer caso, el cierre ocurre con el espacio matricial con un gran coeficiente de cuantificación de la dimensionalidad del espacio y, a través de esta área de cierre, la materia de otro espacio matricial puede fluir y dividirse, y una síntesis de materia de nuestro Surgirá el tipo. En el segundo caso, el cierre ocurre con el espacio matricial con un coeficiente de cuantificación más bajo de la dimensionalidad del espacio; a través de esta área de cierre, las materias de nuestro espacio matricial comenzarán a fluir y dividirse en otro espacio matricial. En un caso, un análogo de una estrella a gran escala aparece, en el otro, un análogo de un "agujero negro" de dimensiones similares.

Esta diferencia en las variantes de cierre de los espacios matriciales es muy importante para comprender la aparición de dos tipos de superespacios de sexto orden: el de seis rayos y el de anti-seis rayos. La diferencia fundamental entre los cuales es solo en la dirección del flujo de la materia. En un caso, la materia de otro espacio matricial fluye a través de la zona central del cierre de los espacios matriciales y sale de nuestro espacio matricial a través de las zonas en los extremos de los "rayos". En el tubo anti-seis rayos, la materia fluye en la dirección opuesta. La materia de nuestro espacio matricial fluye a través de la zona central, y la materia de otro espacio matricial fluye a través de las zonas de cierre del "rayo". En cuanto a los seis rayos, está formado por el cierre de seis "rayos" similares en una zona central. Al mismo tiempo, alrededor del centro surgen zonas de curvatura de la dimensionalidad del espacio matricial, en las que se forman metauniversos a partir de catorce formas de materia, que, a su vez, se cierran y forman un sistema cerrado de metauniversos, que une seis rayos. en un sistema común: un rayo de seis (Fig. 2.3.11).

Además, el número de "rayos" viene determinado por el hecho de que en nuestra matriz el espacio puede fusionar, durante la formación, como máximo, catorce formas de materia de este tipo. Además, la dimensionalidad de la unificación emergente de los metauniversos es igual a π (π = 3,14 ...). Esta dimensión agregada se acerca a tres. Por eso hay seis "rayos", por eso hablan de tres dimensiones, etc. Así, como resultado de la formación secuencial de estructuras espaciales, se forma un sistema equilibrado de distribución de materias entre nuestro espacio matricial y otros. Después de la finalización de la formación del Six-Beam, cuyo estado estable es posible solo con la identidad entre la masa de materias que fluyen hacia adentro y hacia afuera.

2.4. La naturaleza de las estrellas y los "agujeros negros"

En este caso, las zonas de inhomogeneidades pueden ser tanto con ΔL> 0 como con ΔL< 0, относительно нашей Вселенной. В случае, когда неоднородности мерности пространства меньше нуля ΔL < 0, происходит смыкание пространств-вселенных с мерностями L 7 и L 6 . При этом, вновь возникают условия для перетекания материй, только, на этот раз, вещество с мерностью L 7 перетекает в пространство с мерностью L 6 . Таким образом, пространство-вселенная с мерностью L 7 (наша Вселенная) теряет своё вещество. И именно так возникают загадочные «чёрные дыры»(Рис. 2.4.2) .

Así se forman las estrellas y los "agujeros negros" en las zonas de inhomogeneidad de la dimensionalidad de los espacios-universos. Al mismo tiempo, hay un desbordamiento de materia, materia entre diferentes espacios-universos.

También hay universos espaciales que tienen dimensión L 7, pero tienen una composición de materia diferente. Al atracar, en las zonas de inhomogeneidad de espacios-universos con la misma dimensión, pero diferente composición cualitativa de la sustancia que los forma, aparece un canal entre estos espacios. Al mismo tiempo, hay un flujo de sustancias, tanto en uno como en otro espacio-universo. Esto no es una estrella o un "agujero negro", sino una zona de transición de un espacio a otro. Las zonas de inhomogeneidad de la dimensionalidad del espacio, en las que ocurren los procesos descritos anteriormente, se denotarán como transiciones cero. Además, dependiendo del signo de ΔL, podemos hablar de los siguientes tipos de estas transiciones:

1) Transiciones cero positivas (estrellas) a través de las cuales la materia fluye hacia un espacio-universo dado desde otro, con una dimensión mayor (ΔL> 0) n +.

2) Transiciones cero negativas a través de las cuales la materia de un universo espacial dado fluye a otro, con una dimensión menor (ΔL< 0) n - .

3) Transiciones cero neutrales, cuando los flujos de materia se mueven en ambas direcciones y son idénticos entre sí, y las dimensiones de los universos espaciales en la zona de cierre prácticamente no difieren: n 0.

Si seguimos analizando más a fondo lo que está sucediendo, veremos que cada universo-espacio, a través de las estrellas, recibe materia, ya través de los "agujeros negros" la pierde. Para la posibilidad de una existencia estable de este espacio, se necesita un equilibrio entre la materia entrante y saliente en el espacio-universo dado. Debe cumplirse la ley de conservación de la materia, siempre que el espacio sea estable. Esto se puede mostrar como una fórmula:

m (ij) k- la masa total de formas de materia que fluyen a través de una transición cero neutra.

Así, entre espacios-universos de diferentes dimensiones, a través de zonas de inhomogeneidad, existe una circulación de materia entre los espacios que forman este sistema (Fig. 2.4.3).

A través de las zonas de inhomogeneidad de dimensión (transiciones cero), es posible una transición de un universo espacial a otro. Al mismo tiempo, hay una transformación de la sustancia de nuestro espacio-universo en la sustancia de ese espacio-universo, donde tiene lugar la transferencia de materia. Entonces, “nuestra” materia sin cambios no puede entrar en otros universos espaciales. Las zonas a través de las cuales es posible dicha transición son tanto los "agujeros negros", en los que se produce una desintegración completa de la materia de un tipo determinado, como las transiciones cero neutrales, a través de las cuales se produce un intercambio equilibrado de materia.

Las transiciones de cero neutros pueden ser persistentes o temporales, y se producen de forma intermitente o espontánea. Hay una serie de áreas en la Tierra donde ocurren periódicamente transiciones cero neutrales. Y si los barcos, aviones, barcos, personas caen dentro de sus límites, desaparecen sin dejar rastro. Tales zonas en la Tierra son: triangulo de las Bermudas, áreas en el Himalaya, la zona de Perm y otros. Es prácticamente imposible, en caso de caer en la zona de acción de la transición cero, predecir hasta qué punto y hacia qué espacio se moverá la materia. Sin mencionar que la probabilidad de volver al punto de partida es prácticamente nula. De ello se deduce que las transiciones cero neutrales no se pueden utilizar para un movimiento intencionado en el espacio.

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Este texto es la tercera versión de mi libro sobre agujeros de gusano y. Traté de hacerlo comprensible para la mayor variedad posible de lectores. Comprender el material no requiere que el lector educación especial, el mas vistas generales por supuesto escuela secundaria y curiosidad cognitiva. El texto no contiene fórmulas y no contiene conceptos complejos... Para que sea más fácil de entender, he intentado, en la medida de lo posible, utilizar ilustraciones explicativas. Esta versión se ha complementado con nuevas secciones e ilustraciones. Además, se realizaron correcciones, aclaraciones y aclaraciones al texto. Si alguna de las secciones del libro parece aburrida o incomprensible para el lector, entonces durante la lectura puede saltarse sin mucho daño a la comprensión.

Lo que comúnmente se llama el "agujero de gusano" en astrofísica

V últimos años en fondos medios de comunicación en masa Hubo muchos informes sobre el descubrimiento por parte de científicos de algunos objetos hipotéticos llamados "agujeros de gusano". Además, incluso informes ridículos de detección observacional de tales objetos se escabullen. Incluso leí en la prensa amarilla sobre el uso práctico de algunos "agujeros de gusano". Desafortunadamente, la mayoría de estos informes están muy lejos de la verdad, además, incluso el concepto de tales "agujeros de gusano" a menudo no tiene nada que ver con lo que comúnmente se llama "agujeros de gusano" en astrofísica.

Todo esto me llevó a una presentación popular (y al mismo tiempo confiable) de la teoría de los "agujeros de gusano" en astrofísica. Pero lo primero es lo primero.

Primero, un poco de historia:

La teoría de base científica de los "agujeros de gusano" se originó en la astrofísica en 1935 con el trabajo pionero de Einstein y Rosen. Pero en ese trabajo pionero, los autores llamaron al "agujero de gusano" un "puente" entre diferentes partes del Universo ( Término en inglés"Puente"). Durante mucho tiempo este trabajo no despertó gran interés entre los astrofísicos.

Pero en los años 90 del siglo pasado, el interés por tales objetos comenzó a regresar. En primer lugar, el retorno del interés se asoció con un descubrimiento en cosmología, pero por qué y qué tipo de conexión les contaré un poco más adelante.

El término en inglés, que se ha arraigado para "agujeros de gusano" desde los años 90, se ha convertido en "agujero de gusano", pero los astrofísicos estadounidenses Misner y Wheeler fueron los primeros en proponer este término en 1957 (este es el mismo Wheeler que se considera el "padre" del americano bomba de hidrogeno). En ruso, "agujero de gusano" se traduce como "agujero de gusano". A muchos astrofísicos de habla rusa no les gustó este término, y en 2004 se decidió votar sobre varios términos propuestos para tales objetos. Entre los términos propuestos estaban: "agujero de gusano", "agujero de gusano", "agujero de gusano", "puente", "agujero de gusano", "túnel", etc. A la votación asistieron astrofísicos de habla rusa que tienen publicaciones científicas sobre este tema (incluyéndome a mí). Como resultado de esta votación, ganó el término "agujero de gusano", y además escribiré este término sin comillas.

1. Entonces, ¿qué se llama un agujero de gusano?

En astrofísica, los agujeros de gusano tienen un claro definición matemática, pero aquí (por su complejidad) no lo citaré, y para un lector desprevenido intentaré dar una definición en palabras sencillas.

Puede dar diferentes definiciones de agujeros de gusano, pero común a todas las definiciones es la propiedad de que un agujero de gusano debe conectar dos regiones del espacio no curvas. La unión se llama agujero de gusano y su sección central es el cuello del agujero de gusano. El espacio cerca de la boca del agujero de gusano es bastante curvado. Los términos "no curvo" o "curvo" aquí requieren una explicación detallada. Pero no voy a explicar esto ahora, y le pido al lector que tenga paciencia hasta la siguiente sección, en la que explicaré la esencia de estos conceptos.

Un agujero de gusano puede conectar dos universos diferentes o el mismo universo en partes diferentes... En este último caso, la distancia a través del agujero de gusano (entre las entradas al mismo) puede ser menor que la distancia entre las entradas medida desde el exterior (aunque esto no es necesario en absoluto).

Además, llamaré a la palabra "universo" (con una letra minúscula), una parte del espacio-tiempo, que está limitada por las entradas a los agujeros de gusano y los agujeros negros, y por la palabra "Universo" (con una letra mayúscula) I Llamará a todo espacio-tiempo, nada limitado.

Estrictamente hablando, los conceptos de tiempo y distancia en el espacio-tiempo curvo dejan de ser valores absolutos, es decir, la forma en que inconscientemente siempre solíamos considerarlos. Pero le doy a estos conceptos un significado completamente físico: estamos hablando de un tiempo adecuado, medido por un observador que se mueve libremente (sin cohetes ni ningún otro motor) casi a la velocidad de la luz (los teóricos suelen llamarlo un observador ultrarelativista).

Obviamente, es prácticamente imposible crear tal observador técnicamente, pero actuando en el espíritu de Einstein, podemos imaginar un experimento mental en el que el observador ensilla un fotón (u otra partícula ultrarelativista) y se mueve sobre él por el camino más corto (como Baron Munchausen en el núcleo).

Vale la pena recordar aquí que el fotón se mueve a lo largo del camino más corto por definición, tal camino se llama línea geodésica cero en la teoría general de la relatividad. En el espacio ordinario no curvo, dos puntos pueden estar conectados por una sola línea geodésica cero. En el caso de un agujero de gusano que conecta las entradas en el mismo universo, puede haber al menos dos de estos caminos para un fotón (y ambos son los más cortos, pero desiguales), y uno de estos caminos pasa a través del agujero de gusano y el otro no. no.

Bueno, parece que di una definición simplificada de un agujero de gusano en palabras humanas simples (sin el uso de matemáticas). Es cierto que vale la pena mencionar que los agujeros de gusano a través de los cuales la luz y otras materias pueden pasar en ambas direcciones se denominan agujeros de gusano pasables (de aquí en adelante los llamaré simplemente agujeros de gusano). A partir de la palabra “transitable” surge la pregunta: ¿existen agujeros de gusano intransitables? Sí hay. Estos son objetos que exteriormente (en cada una de las entradas) son, por así decirlo, un agujero negro, pero dentro de tal agujero negro no hay singularidad (la singularidad en física se llama densidad infinita de materia, que rompe y destruye cualquier otro agujero negro). materia que cae en ella). Además, la propiedad de singularidad es obligatoria para los agujeros negros ordinarios. Y el agujero negro en sí está determinado por la presencia de una superficie (esfera) por debajo de la cual ni siquiera la luz puede escapar. Esta superficie se denomina horizonte de agujero negro (o horizonte de sucesos).

Por lo tanto, la materia puede entrar en un agujero de gusano infranqueable, pero no puede salir de él (muy similar a la propiedad de un agujero negro). Además, también puede haber agujeros de gusano semi-transitables, en los que la materia o la luz pueden pasar a lo largo del agujero de gusano sólo en una dirección, pero no en la otra.

2.Túnel de curvatura? ¿Curvatura de qué?

A primera vista, parece muy atractivo crear un túnel de agujero de gusano desde un espacio curvo. Pero cuando lo piensas, empiezas a llegar a conclusiones absurdas.
Si estás en este túnel, ¿qué paredes pueden evitar que salgas de él en dirección lateral?

¿Y de qué son estas paredes?

¿Puede el espacio vacío evitar que pasemos por ellos?
¿O no está vacío?

Para entender esto (ni siquiera me propongo presentarlo), considere el espacio que no está curvado por la gravedad. Dejemos que el lector piense que este es un espacio ordinario con el que está acostumbrado a tratar siempre y en el que vive. En lo que sigue, llamaré un espacio tan plano.

Figura 1. (dibujo original del autor)
Una representación esquemática de la curvatura del espacio bidimensional. Los números indican las etapas sucesivas de la transición: desde la etapa del espacio no curvo (1) hasta la etapa de un agujero de gusano bidimensional (7).

Tomemos como comienzo algún punto “O” en este espacio y dibujemos un círculo alrededor de él - vea la figura 1 en la Figura 1. Dejemos que tanto este punto como este círculo se encuentren en algún plano de nuestro espacio plano. Como todos sabemos perfectamente por el curso de matemáticas de la escuela, la relación entre la longitud de este círculo y el radio es igual a 2π, donde el número π = 3,1415926535 ... .. Además: la relación entre el cambio en la circunferencia y el cambio correspondiente en el radio también será igual a 2π (en adelante, por brevedad, solo diremos ACTITUD).

Ahora coloquemos en nuestro punto "O" algún cuerpo con masa M. Según la teoría y los experimentos de Einstein (que se llevaron a cabo repetidamente tanto en la Tierra como en sistema solar), entonces el espacio-tiempo alrededor del cuerpo se doblará y la RELACIÓN antes mencionada será menor que 2π. Además, el menos de mas masa M - vea las figuras # 2-4 en la Figura 1. ¡Ésta es la curvatura del espacio! Pero no solo el espacio es curvo, el tiempo también es curvo, pero es más correcto decir que todo el espacio-tiempo es curvo, porque en la teoría de la relatividad, uno no puede existir sin el otro, no hay una frontera clara entre ellos.

¿En qué dirección se curva? - usted pregunta.
¿Abajo (debajo del avión) o viceversa - arriba?

La respuesta correcta es que la curvatura será la misma para cualquier plano dibujado a través del punto "O", y la dirección no tiene nada que ver con eso. Sí mismo propiedad geométrica el espacio cambia de modo que la relación entre la circunferencia y el radio también cambia. Algunos científicos creen que la curvatura del espacio ocurre en la dirección de la nueva (cuarta) dimensión. Pero la teoría de la relatividad en sí misma no necesita una dimensión adicional, necesita tres dimensiones espaciales y una temporal. Por lo general, a la dimensión de tiempo se le asigna el índice cero y el espacio-tiempo se designa como 3 + 1.
¿Qué tan fuerte sería tal curvatura?

Para el círculo, que es nuestro ecuador, la disminución relativa en la RELACIÓN será 10-9, es decir, para la Tierra (longitud del ecuador) / (radio de la Tierra) ≈ 2π (1 - 10-9) !!! Aquí hay una adición tan insignificante. Pero para el círculo, que es el ecuador, esta disminución ya es de aproximadamente 10-5, y aunque también es muy pequeña, los dispositivos modernos pueden medir fácilmente este valor.

Pero hay objetos más exóticos en el espacio que solo planetas y estrellas. Por ejemplo, los púlsares, que son estrellas de neutrones (compuestos de neutrones). La gravedad en la superficie de los púlsares es monstruosa, y su densidad media materia sobre 1014g / cm3 - materia increíblemente pesada! Para los púlsares, la disminución de esta RELACIÓN ya es de aproximadamente 0,1.

Pero para los agujeros negros y los agujeros de gusano, la disminución de esta RELACIÓN alcanza la unidad, es decir, ¡la propia ACTITUD llega a cero! Esto significa que al moverse hacia el centro, la circunferencia no cambia cerca del horizonte o garganta. Tampoco cambia el área de la esfera alrededor de los agujeros negros o de los agujeros de gusano. Estrictamente hablando, para tales objetos, la definición habitual de longitud ya no es adecuada, pero esto no cambia la esencia. Además, para un agujero de gusano de simetría esférica, la situación no depende de la dirección desde la que nos movamos hacia el centro.

¿Cómo se puede imaginar esto?

Si consideramos un agujero de gusano, esto significa que hemos alcanzado una esfera de área mínima Smin = 4π rmin2 con un radio de garganta rmin. Esta esfera de área mínima se llama la boca de un agujero de gusano. Con un movimiento adicional en la misma dirección, encontramos que el área de la esfera comienza a aumentar; esto significa que nos hemos deslizado por la garganta, hemos cruzado a otro espacio y ya nos estamos moviendo desde el centro.

Pero, ¿qué sucede si el tamaño del cuerpo que cae supera el tamaño del cuello?

Para responder a esta pregunta, pasemos a una analogía bidimensional: consulte la Figura 2.

Supongamos que el cuerpo es una figura bidimensional (algún dibujo cortado en papel o algún otro material), y este dibujo se desliza sobre una superficie que es un embudo (como el que tenemos en un baño cuando el agua fluye hacia él). Además, nuestro dibujo se desliza en la dirección del cuello del embudo de modo que se presiona contra la superficie del embudo con toda su superficie. Obviamente, a medida que el dibujo se acerca al cuello, la curvatura de la superficie del embudo aumenta y la superficie del dibujo comienza a deformarse de acuerdo con la forma del embudo en un lugar dado del dibujo. Nuestro dibujo (aunque sea sobre papel), como cualquier cuerpo físico, tiene propiedades elásticas que evitan su deformación.

Al mismo tiempo, el material del dibujo tiene un efecto físico sobre el material del que está hecho el embudo. Podemos decir que tanto el embudo como el dibujo actúan entre sí mediante fuerzas elásticas.

1. El dibujo se deforma tanto que se desliza por el embudo, mientras que puede colapsar (romper).
2. El dibujo y el embudo no están lo suficientemente deformados para que el dibujo se deslice (para esto es necesario que el dibujo tenga dimensiones y resistencia suficientemente grandes). Entonces el dibujo se atascará en el embudo y bloqueará su cuello para otros cuerpos.
3. El dibujo (más precisamente el material del dibujo) destruirá (rasgará) el material del embudo, es decir, tal agujero de gusano bidimensional sería destruido.
4. El dibujo se deslizará más allá del cuello del embudo (posiblemente tocándolo con su borde). Pero este solo será el caso si no está apuntando con precisión su dibujo en la dirección del cuello.

Las mismas cuatro opciones también son posibles para la caída de tres dimensiones. cuerpos fisicos en agujeros de gusano tridimensionales. Tan ilusorio, usando modelos de juguete como ejemplo, traté de describir un agujero de gusano en forma de túnel sin paredes.

En el caso de un agujero de gusano tridimensional (en nuestro espacio), las fuerzas elásticas del material del embudo, discutidas en la sección anterior, son reemplazadas por fuerzas de marea gravitacionales; estas son las mismas fuerzas que causan reflujo y flujo en la Tierra. bajo la acción de y.

En los agujeros de gusano y los agujeros negros, las fuerzas de las mareas pueden ser monstruosas. Son capaces de romper y destruir cualquier objeto o materia, y cerca de la singularidad, ¡estas fuerzas generalmente se vuelven infinitas! Sin embargo, podemos asumir tal modelo de un agujero de gusano en el que las fuerzas de la marea son limitadas y, por lo tanto, es posible que nuestro robot (o incluso una persona) pase a través de un agujero de gusano sin dañarlo.

Las fuerzas de marea, según la clasificación de Kip Thorne, son de tres tipos:

1. Fuerzas de tracción-compresión de las mareas
2. Fuerzas de marea de deformación por cizallamiento
3. Fuerzas de marea de deformación torsional

Figura 3. (Figura tomada del informe de Kip Thorne - Premio Nobel en física 2017) A la izquierda: una ilustración de la acción de las fuerzas de marea de tensión-compresión. A la derecha hay una ilustración de la acción de las fuerzas de torsión-cizallamiento de las mareas.

Aunque los 2 últimos tipos se pueden reducir a uno, consulte la Figura 3.

4 teoría de la relatividad general de Einstein

En esta sección, hablaré sobre los agujeros de gusano en el marco de la teoría general de la relatividad de Einstein. Las diferencias con los agujeros de gusano en otras teorías de la gravedad se discutirán en la siguiente sección.

¿Por qué comencé mi consideración con la teoría de Einstein?

Hasta la fecha, la teoría de la relatividad de Einstein es la más simple y hermosa de las teorías indiscutibles de la gravedad: ni un solo experimento hasta la fecha la refuta. ¡Los resultados de todos los experimentos concuerdan perfectamente con ella desde hace 100 años! Al mismo tiempo, la teoría de la relatividad es matemáticamente muy compleja.

¿Por qué una teoría tan complicada?

Porque todas las demás teorías consistentes resultan ser aún más complicadas ...

Figura 4. (La figura está tomada del libro de AD Linde "Cosmología inflacionaria")
A la izquierda, un modelo de un universo caótico inflacionario de múltiples elementos sin agujeros de gusano, a la derecha, también, pero con agujeros de gusano.

Hoy, el modelo de “inflación caótica” es la base de la cosmología moderna. Este modelo trabaja en el marco de la teoría de Einstein y asume la existencia (además del nuestro) de un número infinito de otros universos que surgen después del “big bang”, formando durante la “explosión” la llamada “espuma espacio-temporal”. Los primeros momentos durante y después de esta “explosión” son la base del modelo de “inflación caótica”.

En estos momentos, pueden aparecer túneles espacio-temporales primarios (agujeros de gusano relictos), que probablemente persistan después de la inflación. Además, estos agujeros de gusano relictos conectan varias regiones de nuestro universo y de otros universos; consulte la Figura 4. Este modelo fue propuesto por nuestro compatriota Andrey Linde, quien ahora es profesor en la Universidad de Stanford. Este modelo abre una oportunidad única para explorar el Universo de múltiples elementos y descubrir un nuevo tipo de objetos: las entradas a los agujeros de gusano.

¿Qué condiciones son necesarias para la existencia de agujeros de gusano?

El estudio de modelos de agujeros de gusano muestra que la materia exótica es necesaria para su existencia estable en el marco de la teoría de la relatividad. A veces, esta materia también se llama fantasma.

¿Para qué es tal materia?

Como escribí anteriormente, se necesita una fuerte gravedad para que exista el espacio curvo. En la teoría de la relatividad de Einstein, la gravedad y el espacio-tiempo curvo existen inseparablemente entre sí. Sin una cantidad suficiente de materia concentrada, el espacio curvo se endereza y la energía de este proceso se irradia al infinito en forma de ondas gravitacionales.
Pero solo la gravedad fuerte no es suficiente para la existencia estable de un agujero de gusano, por lo que solo puede obtener un agujero negro y (como consecuencia de esto) un horizonte de eventos.

Para evitar la formación del horizonte de sucesos de un agujero negro, se necesita materia fantasma. Por lo general, materia exótica o fantasma significa la violación de las condiciones energéticas por dicha materia. Este ya es un concepto matemático, pero no se alarme, lo describiré sin matemáticas. Como sabrá del curso de física de la escuela, todos los sólido hay fuerzas elásticas que resisten la deformación de este cuerpo (escribí sobre esto en la sección anterior). En el caso más general de materia arbitraria (líquido, gas, etc.), se habla de su propia presión de materia, o más bien, de la dependencia de esta presión de la densidad de la materia.

Esta dependencia de la física se llama ecuación de estado de la materia.
Entonces, para que se violen las condiciones de energía de la materia, es necesario que la suma de la presión y la densidad de energía sea negativa (la densidad de energía es la densidad de la masa multiplicada por la velocidad de la luz al cuadrado).

¿Qué significa?

Bueno, en primer lugar, si consideramos la masa positiva, entonces la presión de dicha materia fantasma debería ser negativa. Y en segundo lugar, el módulo de presión de la materia fantasma debe ser lo suficientemente grande como para agregar un valor negativo a la densidad de energía.

Hay una versión aún más exótica de la materia fantasma: cuando consideramos inmediatamente la densidad de masa negativa y luego la presión no juega un papel fundamental, pero hablaremos de eso más adelante.

Y aún más sorprendente es el hecho de que en la teoría de la relatividad la densidad de la materia (energía) depende del marco en el que las consideremos. Para la materia fantasma, esto lleva al hecho de que siempre existe un marco de referencia (que se mueve en relación con el marco del laboratorio a casi la velocidad de la luz) en el que la densidad de la materia fantasma se vuelve negativa. Por esta razón, no existe una diferencia fundamental para la materia fantasma: si su densidad es positiva o negativa.

¿Existe tal materia?

Y entonces ha llegado el momento de recordar el descubrimiento de la energía oscura en la cosmología (no lo confunda con el concepto de "materia oscura", esta es una sustancia completamente diferente). La energía oscura se descubrió en los años 90 del siglo pasado y fue necesaria para explicar la expansión acelerada observada del universo. Sí, sí, el universo no solo se expande, sino que se expande con aceleración.

7 cómo se pudieron haber formado los agujeros de gusano en el universo

Todas las teorías métricas de la gravedad (y la teoría de Einstein entre ellas) afirman el principio de conservación de la topología. Esto significa que si un agujero de gusano tiene una topología, con el tiempo no podrá tener otra. Esto también significa que si el espacio no tiene la topología de un toro, los objetos con la topología de un toro tampoco pueden aparecer en el mismo espacio.

Por lo tanto, los agujeros de anillo (agujeros de gusano con topología de toro) no pueden aparecer en un universo en expansión y no pueden desaparecer. Aquellos. si durante el "big bang" se violó la topología (el proceso del "big bang" puede no ser descrito por la teoría métrica - por ejemplo, la teoría de Einstein), entonces en los primeros momentos de la explosión, en la "espuma del espacio-tiempo ”(Escribí sobre esto arriba, agujeros de anillo, que luego pueden convertirse en agujeros de gusano infranqueables con la misma topología de toro, pero no podrán desaparecer en absoluto, por eso se llaman agujeros de gusano reliquia.

Pero los agujeros de gusano con la topología de una esfera en la teoría de Einstein pueden aparecer y desaparecer (aunque en un lenguaje estrictamente topológico esta no será la misma topología de una esfera que para los agujeros de gusano que conectan diferentes universos, pero no profundizaré en esta jungla matemática aquí) ... Cómo puede ocurrir la formación de agujeros de gusano con la topología de una esfera, puedo ilustrarlo nuevamente con el ejemplo de una analogía bidimensional - vea las figuras 5-7 en la Figura 1. Dichos agujeros de gusano bidimensionales pueden "inflarse" como la goma de un niño bola en cualquier punto de un "universo" de goma plana ... Además, en el proceso de tal "inflación", la topología no se viola en ninguna parte, no hay discontinuidades en ninguna parte. En el espacio tridimensional (esfera tridimensional), todo sucede por analogía, como dije anteriormente.

8.¿Puedes hacer una máquina del tiempo con un agujero de gusano?

Entre las obras literarias, puedes encontrar muchas novelas diferentes sobre la máquina del tiempo. Desafortunadamente, la mayoría de ellos son mitos que no tienen nada que ver con lo que comúnmente se llama la MÁQUINA DEL TIEMPO en física. Entonces, en física, bajo una máquina del tiempo se acostumbra llamar líneas de mundo cerradas de cuerpos materiales. Por la línea del mundo, nos referimos a la trayectoria del cuerpo, dibujada no en el espacio, ¡sino en el espacio-tiempo!

Además, la longitud de estas líneas debería tener dimensiones macroscópicas. El último requisito se debe a que en física cuántica(en el microcosmos) las líneas cerradas de partículas del mundo son un lugar común. Pero el mundo cuántico es un asunto completamente diferente. En él, por ejemplo, hay un efecto de túnel cuántico que permite que una micropartícula atraviese una barrera potencial (a través de una pared opaca). ¿Recuerda al héroe Ivanushka (interpretado por Alexander Abdulov) en la película The Sorcerers, donde atravesó la pared? Un cuento de hadas, por supuesto, pero desde un punto de vista puramente científico, un gran cuerpo macroscópico también tiene la probabilidad de atravesar una pared (túnel cuántico).

Pero si calculamos esta probabilidad, resulta ser tan pequeña que el número requerido de intentos (que es igual a uno dividido por esta pequeña probabilidad) requeridos para un túnel cuántico exitoso es casi infinito. Más específicamente, ¡el número de tales intentos debe exceder el número de todas las partículas elementales del Universo!

Esto es más o menos lo mismo con el intento de crear una máquina del tiempo a partir de un bucle cuántico, casi increíble.

Pero seguiremos volviendo al tema de la creación de una máquina del tiempo utilizando un agujero de gusano. Para esto (como dije) necesitamos líneas cerradas del mundo. Tales líneas, por cierto, están dentro de agujeros negros giratorios. Por cierto, también están presentes en algunos modelos del Universo en rotación (solución de Gödel).

Pero para que tales líneas aparezcan dentro de los agujeros de gusano, se deben cumplir dos condiciones:

Primero, el agujero de gusano debe ser un anillo, es decir, unir Diferentes areas el mismo universo.

Y en segundo lugar, este agujero de gusano debe girar lo suficientemente rápido (en la dirección correcta).

La frase "lo suficientemente rápido" aquí significa que la velocidad de movimiento de la materia debe ser cercana a la velocidad de la luz.

¿Eso es todo? - preguntas, ¿podemos viajar al pasado y volver? Los físicos de hoy no pueden responder a esta pregunta matemáticamente correctamente. El hecho es que el modelo matemático que debe calcularse es tan complejo que es simplemente imposible construir una solución analítica. Además: hoy en día no existe una única solución analítica para los agujeros de anillo, solo hay cálculos numéricos aproximados realizados en computadoras.

Personalmente, mi opinión es que incluso si es posible obtener una línea de mundo cerrada, será destruida por la materia (que se moverá a lo largo de este bucle) incluso antes de que se cierre el bucle. Aquellos. una máquina del tiempo es imposible, de lo contrario podríamos retroceder en el tiempo y, por ejemplo, matar a nuestra abuela allí incluso antes del nacimiento de sus hijos, una contradicción obvia en la lógica. Aquellos. es posible obtener únicamente ciclos de tiempo que no pueden influir en nuestro pasado. Por la misma razón lógica, no podremos mirar hacia el futuro mientras permanecemos en el presente. Uno solo puede ser transportado al futuro por completo y será imposible regresar de él si ya nos hemos metido en él. De lo contrario, se violará la relación causal entre eventos (y en mi opinión, esto es imposible).

9 agujeros de gusano y una máquina de movimiento perpetuo

En realidad, los agujeros de gusano en sí mismos no tienen relación directa con una máquina de movimiento perpetuo, pero con la ayuda de la materia fantasma (que es necesaria para la existencia estacionaria de un agujero de gusano), en principio, es posible crear una llamada máquina de movimiento perpetuo. del tercer tipo.

Recordaré una de las asombrosas propiedades de la materia fantasma (ver arriba): siempre existe un marco de referencia (que se mueve en relación con el marco del laboratorio a casi la velocidad de la luz) en el que la densidad de la materia fantasma se vuelve negativa. Imaginemos un cuerpo con masa negativa (de materia fantasma). De acuerdo con la ley de la gravitación universal, este cuerpo se sentirá atraído por un cuerpo ordinario con una masa positiva. Por otro lado, un cuerpo ordinario tendrá que repeler a un cuerpo con masa negativa. Si el módulo de las masas de estos cuerpos es el mismo, entonces los cuerpos se “perseguirán” unos a otros hasta el infinito.

Este efecto es la base (puramente teórica) del principio de funcionamiento de una máquina de movimiento perpetuo del tercer tipo. Sin embargo, la posibilidad de extraer energía (para las necesidades economía nacional) a partir de este principio no se ha probado de forma rigurosa ni matemática ni física (aunque se han realizado intentos de este tipo más de una vez).
Además, los científicos no creían ni creen en la posibilidad de crear una máquina de movimiento perpetuo y este es el principal argumento contra la existencia de materia fantasma y contra los agujeros de gusano ... Personalmente, tampoco creo en la posibilidad de crear un máquina de movimiento perpetuo, pero admito la posibilidad de la existencia de algunos tipos de materia fantasma en la naturaleza.

10 conexión entre agujeros de gusano y agujeros negros

Como escribí anteriormente, los primeros agujeros de gusano relictos que podrían haberse formado en el Universo después del "Big Bang" podrían eventualmente resultar intransitables. Aquellos. el paso a través de ellos es imposible. En el lenguaje de las matemáticas, esto significa que aparece un "horizonte de captura" en un agujero de gusano, a veces también se le llama un horizonte de visibilidad similar al espacio. Incluso la luz no puede escapar de debajo del horizonte atrapado, y otras materias no pueden, tanto más.

Te preguntas: "¿qué, los horizontes son diferentes?". Sí, hay varios tipos de horizontes en las teorías de la gravedad, y cuando dicen que un agujero negro tiene un horizonte, generalmente se refieren a un horizonte de eventos.

Diré más: un agujero de gusano debe tener un horizonte, este horizonte se llama horizonte de visibilidad, y también hay varios tipos de tales horizontes. Pero no voy a entrar en eso aquí.

Por lo tanto, si un agujero de gusano es intransitable, exteriormente es casi imposible distinguirlo de un agujero negro. El único signo de un agujero de gusano de este tipo solo puede ser un campo magnético monopolo (aunque es posible que un agujero de gusano no tenga ninguno).

La frase "campo monopolo" significa que el campo sale directamente del agujero de gusano en una dirección, es decir, el campo sale del agujero de gusano por todos los lados (como las agujas de un erizo) o entra por todos los lados; consulte la Figura 6.

Un agujero negro tiene el monopolio campo magnético prohibido por el llamado teorema “Sobre la ausencia de cabello en un agujero negro”.

Para un campo eléctrico monopolo, esta propiedad generalmente significa que hay una carga eléctrica dentro de la superficie por debajo de la cual el campo entra (o sale). Pero no se han encontrado cargas magnéticas en la naturaleza, por lo que si un campo en una de las entradas entra en el agujero de gusano, debe dejarlo en la otra entrada del agujero de gusano (o viceversa). Por lo tanto, un concepto interesante se puede realizar en física teórica, este concepto se llama "carga sin cargo".

Esto significa que un agujero de gusano magnético en cada una de sus entradas se verá como una carga magnética, pero las cargas de las entradas son opuestas (+ y -) y, por lo tanto, la carga total de las entradas del agujero de gusano es cero. De hecho, no debería haber ninguna carga magnética, solo el campo magnético externo se comporta como si lo fuera - vea la Figura 6.

Los agujeros de gusano atravesables tienen sus propias características por las que puedes distinguirlos de los agujeros negros, y escribiré sobre esto en la siguiente sección.
Si el agujero de gusano es intransitable, entonces la materia fantasma puede hacerlo transitable. Es decir, si “regamos” un agujero de gusano infranqueable con materia fantasma desde una de sus entradas, entonces se volverá pasable desde el lado de la entrada opuesta, y viceversa. Es cierto que esto plantea y sigue siendo la pregunta: ¿cómo puede un viajero (que quiere atravesar un agujero de gusano infranqueable) informar a su asistente en la entrada opuesta del agujero de gusano (cerrado a él por el horizonte) que él (el viajero) ya está cerca? su entrada y es el momento de empezar a “regar” la entrada opuesta con materia fantasma, para que el agujero de gusano se vuelva semi-transitable en la dirección deseada por el viajero.

Por lo tanto, para que un agujero de gusano infranqueable se vuelva completamente transitable, debe ser "regado" con materia fantasma de ambas entradas al mismo tiempo. Además, debe haber una cantidad suficiente de materia fantasma, lo cual no es una pregunta fácil, la respuesta solo se puede dar mediante un cálculo numérico preciso para un modelo específico (tales modelos ya se han calculado anteriormente en publicaciones científicas). ¡En astrofísica, incluso apareció una expresión de que la materia fantasma es tan terrible que incluso disuelve los agujeros negros en sí misma! Para ser justos, debería decirse que un agujero negro, cuando se disuelve, no necesariamente forma un agujero de gusano.

Por el contrario, la materia ordinaria en cantidades suficientes “cierra” el agujero de gusano; lo hace intransitable. Así, podemos decir que en este sentido es posible la interconversión de agujeros negros y agujeros de gusano.

11 agujeros blancos y negros como una especie de agujero de gusano

Supongo que hasta ahora el lector ha tenido la impresión de que los agujeros negros son objetos de los que nada puede salir jamás (ni siquiera la luz). Esto no es enteramente verdad.

El caso es que en casi todos los agujeros negros, la singularidad repele la materia (y la luz) cuando vuela demasiado cerca de ella (ya bajo el horizonte del agujero negro). Solo los llamados agujeros negros de Schwarzschild podrían hacer una excepción a este fenómeno, es decir, los que no giran y no tienen carga eléctrica. Pero para la formación de tal agujero negro de Schwarzschild para su materia generadora, se necesitan tales condiciones iniciales, ¡cuya medida es cero en el conjunto de todas las posibles condiciones iniciales!

En otras palabras, cuando se forma cualquier agujero negro, necesariamente tendrá rotación (incluso si es muy pequeño) y definitivamente habrá una carga eléctrica (incluso si es elemental), es decir. el agujero negro no será de Schwarzschild. En lo que sigue, llamaré reales a esos agujeros negros. Los agujeros negros reales tienen su propia clasificación: Kerr (para un agujero negro rotatorio), Reisner-Nordstrom (para un agujero negro cargado) y Kerr-Newman (para un agujero negro rotatorio y cargado).

¿Qué pasará con la partícula que es repelida por la singularidad dentro del agujero negro real?

La partícula ya no podrá volar de regreso; esto contradeciría las leyes de la física en un agujero negro, porque la partícula ya ha caído bajo el horizonte de sucesos. Pero resulta que la topología dentro de los agujeros negros resulta no ser trivial (complicada). Esto lleva al hecho de que después de caer bajo el horizonte del agujero negro, toda la materia, las partículas, la luz son arrojadas por una singularidad a otro universo.

En el universo donde todo esto sale volando hay un agujero blanco - de él sale la materia (partículas, luz). Pero todos los milagros no terminan ahí ... El caso es que en el mismo lugar del espacio donde está este agujero blanco (en otro universo) también hay un agujero negro.

La materia que ha caído en el agujero negro Tu (en otro universo) experimenta un proceso similar y vuela hacia el siguiente universo. Y así sucesivamente ... Además, el movimiento de un universo a otro siempre es posible solo en una dirección: del pasado al futuro (en el espacio-tiempo). Esta dirección está asociada con una relación causal entre eventos en cualquier espacio-tiempo. En virtud del sentido común y la lógica, los científicos asumen que nunca se debe violar la causalidad.

El lector puede tener una pregunta lógica: ¿hay necesariamente un agujero blanco en nuestro universo, donde ya hay un agujero negro, y dónde podría salirnos la materia del universo anterior? Para los especialistas en topología de agujeros negros, esta es una pregunta difícil y la respuesta es: "no siempre". Pero, en principio, tal situación bien puede ser (cuando un agujero negro en nuestro universo es al mismo tiempo un agujero blanco de otro, el universo anterior). Desafortunadamente, todavía no podemos responder a la pregunta: qué situación es más probable (si un agujero negro en nuestro universo es al mismo tiempo un agujero blanco del universo anterior o no).

Así que esos objetos, los agujeros blancos y negros, tienen otro nombre: "agujeros de gusano dinámicos". Se les llama dinámicas porque siempre tienen una región bajo el horizonte de un agujero negro (esta región se llama región T) en la que es imposible crear un marco de referencia rígido, y en la que todas las partículas o materia estarían en descansar. En la región T, la materia no solo se mueve todo el tiempo, se mueve todo el tiempo a una velocidad variable.

Pero entre la singularidad y la región T en los agujeros negros reales siempre hay un espacio con una región ordinaria, esta región se llama región R. En particular, fuera del agujero negro, el espacio también tiene las propiedades de la región R. Entonces, la repulsión de la materia de la singularidad ocurre precisamente en la región R interna.

Figura 7. (el autor tomó el diagrama de Carter-Penrose para el agujero negro Reisner-Nordstrom como base para la figura) La figura de la izquierda muestra esquemáticamente un espacio con una topología no trivial (compleja) del negro Reisner-Nordstrom -y-agujero blanco (diagrama de Carter-Penrose). A la derecha está el paso de una partícula a través de este agujero en blanco y negro: fuera del círculo negro - la región R exterior, entre los círculos verde y negro - la región T, debajo del círculo verde - la R interior región y la singularidad.

Por estas razones, es imposible calcular y construir una sola trayectoria de una partícula que cruza un agujero blanco y negro en ambos universos a la vez. Para tal construcción, es necesario dividir la trayectoria deseada en dos secciones y "coser" estas secciones juntas en la región R interna (solo allí es posible hacer esto) - vea la Figura 7.

Como escribí anteriormente, las fuerzas de las mareas pueden destrozar la materia antes de que llegue a otro universo. Además, dentro de un agujero en blanco y negro, el máximo de fuerzas de marea se alcanza en el punto de radio mínimo (en la región R interior). Cuanto más cerca esté el agujero negro real en sus propiedades del de Schwarzschild, mayores serán estas fuerzas en su máximo y menos posibilidades de que la materia supere el agujero blanco y negro sin destrucción.

Estas propiedades de los agujeros negros reales están determinadas por la medida de su rotación (este es su momento angular dividido por el cuadrado de su masa) y la medida de su carga (esta es su carga dividida por su masa). Cada una de estas propiedades (estas medidas) no puede ser más que la unidad para los agujeros negros reales. Por lo tanto, cuanto mayor sea la unidad de cualquiera de estas medidas, menos fuerzas de marea en un agujero negro de este tipo estarán en su máximo, y más posibilidades de que la materia (o una persona) supere un agujero en blanco y negro sin destrucción. . Además, por paradójico que parezca, cuanto más pesado es un agujero negro real, ¡menos fuerzas de marea en su máximo serán!

Esto se debe a que las fuerzas de marea no son solo fuerzas gravitacionales, sino el gradiente de la fuerza gravitacional (es decir, la tasa de cambio en la fuerza gravitacional). Por lo tanto, cuanto más grande es el agujero negro, más lentamente cambian las fuerzas gravitacionales en él (a pesar de que las fuerzas gravitacionales en sí mismas pueden ser enormes). En consecuencia, el gradiente de gravedad (es decir, las fuerzas de las mareas) será menor en los agujeros negros más grandes.

Por ejemplo, para un agujero negro con una masa de varios millones de masas solares (en el centro de nuestra galaxia hay un agujero negro con una masa de ≈ 4,3 millones de masas solares), las fuerzas de marea en su horizonte son lo suficientemente pequeñas para una persona. volar allí y, al mismo tiempo, nada no se hubiera sentido en el momento de pasar el horizonte. Y en el Universo también hay agujeros negros mucho más pesados, con una masa de varios miles de millones de masas solares (como, por ejemplo, en el quásar M87) ... Explicaré que los núcleos activos (brillantemente brillantes) de galaxias distantes se llaman quásares .

Dado que, como escribí, la materia o la luz todavía pueden volar de un universo a otro a través de un agujero en blanco y negro sin destrucción, tales objetos pueden legítimamente llamarse otro tipo de agujero de gusano sin materia fantasma. Además, ¡la existencia de este tipo particular de agujeros de gusano dinámicos en el Universo puede considerarse ya prácticamente probada!

El video original del autor (de su publicación) que ilustra la caída radial libre de una esfera de polvo en un agujero blanco y negro (todos los granos de polvo en la esfera brillan con una luz verde monocromática). El radio del horizonte de Cauchy de este agujero Reisner-Nordstrom en blanco y negro es 2 veces menor que el radio del horizonte exterior. El observador también cae libre y radialmente (siguiendo esta esfera), pero desde una distancia ligeramente mayor.

En este caso, los fotones inicialmente verdes de las partículas de polvo de la esfera llegan al observador con un desplazamiento gravitacional rojo (y luego violeta). Si el observador permaneciera inmóvil en relación con el agujero blanco y negro, luego de que la esfera cruza el horizonte de visibilidad, el corrimiento al rojo de los fotones para el observador se volvería infinito y ya no podría observar esta esfera polvorienta. Pero gracias a la caída libre del observador, puede ver la esfera todo el tiempo (si no se tiene en cuenta el fuerte corrimiento al rojo de los fotones), incl. y los momentos en que la esfera cruza ambos horizontes, y mientras el propio observador cruza estos horizontes, e incluso después de que la esfera pasa por la garganta de este agujero de gusano dinámico (agujero blanco y negro), y la liberación de partículas de polvo a otro universo.

En la parte inferior, la escala del radio para el observador (marcado con una marca amarilla), el punto de la envoltura de polvo más cercano al observador (marcado con una marca verde), el punto de la envoltura de polvo que está más distante del observador, de donde los fotones llegan al observador (marcado con una fina marca blanca), así como la ubicación del agujero negro del horizonte (marca roja), horizonte de Cauchy (marca azul) y puntos de garganta (marca violeta).

12 el multiverso

El concepto de Multiverso suele identificarse con la topología no trivial del espacio que nos rodea. Además, en contraste con el concepto de "multiverso" en la física cuántica, se refieren a una escala de espacio suficientemente grande, en la que los efectos cuánticos pueden despreciarse por completo. ¿Qué es la topología no trivial? Déjame explicarte esto con ejemplos sencillos. Imagina dos objetos moldeados con plastilina: una taza común con asa y un platillo para esta taza.

Sin rasgar la plastilina y sin pegar las superficies, pero solo por deformación plástica de la plastilina, el platillo se puede convertir en una bola, pero de ninguna manera se puede convertir en una taza o una rosquilla. Para una taza, ocurre lo contrario: debido a su asa, una taza no se puede convertir en un platillo o una bola, pero se puede convertir en un bagel. Estas propiedades generales los platillos y la bola corresponden a su topología general: la topología de la esfera y las propiedades generales de la copa y la rosquilla corresponden a la topología del toro.

Por lo tanto, la topología de la esfera (platillo y bola) se considera trivial, y la topología más compleja del toro (copa y rosquilla) se considera no trivial, aunque hay otros tipos de topología no trivial, incluso más complejos, no sólo la topología del toro. El Universo que nos rodea consta de al menos tres dimensiones espaciales (largo, ancho, alto) y una dimensión temporal, y los conceptos de topología se transfieren obviamente a nuestro mundo.

Entonces, si dos universos diferentes con una topología de esfera están conectados entre sí por un solo agujero de gusano (mancuerna), entonces el universo resultante también tendrá una topología de esfera trivial. Pero si dos partes diferentes del mismo universo están conectadas por un agujero de gusano (peso), entonces dicho universo tendrá una topología de toro no trivial.

Si dos universos diferentes con una topología de esfera están conectados por dos o más agujeros de gusano, entonces el universo resultante tendrá una topología no trivial. Un sistema de universos conectados por varios agujeros de gusano también tendrá una topología no trivial si hay al menos una línea cerrada que no puede ser arrastrada a un punto por ninguna deformación suave.

A pesar de su atractivo, los agujeros de gusano tienen dos inconvenientes importantes: son inestables y su existencia requiere la presencia de materia exótica (o fantasma). Y si su estabilidad aún se puede realizar artificialmente, entonces muchos científicos simplemente no creen en la posibilidad de la existencia de materia fantasma. Basado en lo anterior, puede parecer que la existencia del Multiverso es imposible sin agujeros de gusano. Pero resulta que no es así: la existencia de agujeros negros reales es suficiente para la existencia del Multiverso.

Como dije, dentro de todos los agujeros negros hay una singularidad: esta es un área en la que la densidad de energía y materia alcanza valores infinitos. En casi todos los agujeros negros, la singularidad repele la materia (y la luz) cuando vuela demasiado cerca de ella (ya bajo el horizonte del agujero negro).

Una excepción a este fenómeno solo la podrían hacer los llamados agujeros negros de Schwarzschild, es decir, aquellos que no giran en absoluto y no tienen carga eléctrica. El agujero negro de Schwarzschild tiene una topología trivial. Pero para la formación de tal agujero negro de Schwarzschild, para su generación de materia, se necesitan tales condiciones iniciales, ¡cuya medida es cero en el conjunto de todas las posibles condiciones iniciales!

En otras palabras, cuando se forma cualquier agujero negro, necesariamente tendrá una rotación (aunque sea muy pequeña) y necesariamente tendrá una carga eléctrica (incluso una elemental), es decir, el agujero negro no será de Schwarzschild. A estos agujeros negros los llamo reales.

En un agujero negro de Schwarzschild, la singularidad se encuentra dentro de la esfera central, que tiene un área infinitamente pequeña. En un agujero negro real, la singularidad se encuentra en el anillo, que se encuentra en el plano ecuatorial bajo ambos horizontes del agujero negro. Vale la pena agregar aquí que, a diferencia del de Schwarzschild, un agujero negro real no tiene uno, sino dos horizontes. Además, entre estos horizontes, los signos matemáticos del espacio y el tiempo cambian de lugar (aunque esto no significa en absoluto que el espacio y el tiempo cambien de lugar, como creen algunos científicos).

¿Qué pasará con una partícula que es repelida por una singularidad dentro de un agujero negro real (ya bajo su horizonte interior)? La partícula ya no podrá volar de regreso: esto contradeciría las leyes de la física y la causalidad en un agujero negro, ya que la partícula ya ha caído bajo el horizonte de eventos. Esto lleva al hecho de que después de caer bajo el horizonte interior de un agujero negro real, cualquier materia, partículas, luz son arrojadas por una singularidad a otro universo.

Esto se debe a que, a diferencia de los agujeros negros de Schwarzschild, la topología dentro de los agujeros negros reales resulta no ser trivial. ¿No es asombroso? ¡Incluso una ligera rotación de un agujero negro conduce a un cambio radical en las propiedades de su topología! En el universo, donde la materia luego sale volando, hay un agujero blanco - de él todo sale volando. Pero todos los milagros no terminan ahí ... El caso es que en el mismo lugar del espacio donde está este agujero blanco, en otro universo, también hay un agujero negro. La materia atrapada en ese agujero negro en otro universo se somete a un proceso similar y vuela hacia el siguiente universo, y así sucesivamente.

Además, el movimiento de un universo a otro siempre es posible solo en una dirección: del pasado al futuro (en el espacio-tiempo). Esta dirección está asociada con una relación causal entre eventos en cualquier espacio-tiempo. En virtud del sentido común y la lógica, los científicos asumen que nunca se debe violar la causalidad. A este objeto se le suele llamar agujero blanco y negro (en este sentido, un agujero de gusano podría llamarse agujero blanco y negro). Este es el Multiverso, que existe gracias a la existencia de agujeros negros reales, y para su existencia no es necesaria la existencia de agujeros de gusano y materia fantasma.

Supongo que para la mayoría de los lectores será difícil imaginar que en la misma región del espacio (dentro de la misma esfera con el radio del horizonte del agujero negro) habría dos objetos fundamentalmente diferentes: un agujero blanco y uno negro. Pero matemáticamente, esto se demuestra de manera bastante rigurosa.

Sugiero al lector que imagine un modelo simple: entrar (y salir) de un edificio con una puerta giratoria. Esta puerta solo puede girar en una dirección. Dentro del edificio, la entrada y la salida cerca de esta puerta están separadas por torniquetes que permiten a los visitantes en una sola dirección (entrada o salida), pero fuera del edificio no hay torniquetes. Imagínese que dentro del edificio estos torniquetes dividen todo el edificio en 2 partes: el universo n. ° 1 para salir del edificio y el universo n. ° 3 para entrar en él, y fuera del edificio está el universo n. ° 2, en el que vivimos. Dentro del edificio, los torniquetes también permiten el movimiento solo en la dirección del No. 1 al No. 3. Un modelo tan simple ilustra bien la acción de un agujero blanco y negro y explica que fuera del edificio, los visitantes que entran y salen pueden chocar entre sí, pero dentro del edificio no pueden debido al movimiento unidireccional (así como las partículas de materia en los universos correspondientes).

De hecho, los fenómenos que acompañan a la materia en tal liberación a otro universo son procesos bastante complejos. El papel principal en ellos comienza a jugar las fuerzas de marea gravitacionales, sobre las cuales escribí anteriormente. Sin embargo, si la materia que ha entrado en el agujero negro no alcanza la singularidad, entonces las fuerzas de marea que actúan sobre él siempre permanecen finitas y, por lo tanto, es fundamentalmente posible que un robot (o incluso una persona) pase a través de dicho agujero. agujero blanco y negro sin perjuicio de ello. Además, cuanto más grande y masivo sea el agujero negro, menos fuerzas de marea estarán en su máximo ...

El lector puede tener una pregunta lógica: ¿habrá necesariamente un agujero blanco en nuestro Universo donde ya hay un agujero negro, y hacia dónde podría volar hacia nosotros la materia del Universo anterior? Para los expertos en topología de agujeros negros, esta es una pregunta difícil y la respuesta es: "No siempre". Pero, en principio, tal situación bien puede ser, cuando un agujero negro en nuestro Universo es al mismo tiempo un agujero blanco de otro Universo anterior. Responda la pregunta "¿Qué situación es más probable?" (ya sea que un agujero negro en nuestro Universo sea al mismo tiempo un agujero blanco del Universo anterior o no), desafortunadamente, todavía no podemos.

Por supuesto, hoy y en un futuro próximo no será técnicamente posible enviar ni siquiera un robot a un agujero negro, pero algunos Efectos físicos y los fenómenos característicos de los agujeros de gusano y los agujeros en blanco y negro tienen propiedades tan singulares que la astronomía observacional está ahora muy cerca de su detección y, como consecuencia, del descubrimiento de tales objetos.

13 como debería verse un agujero de gusano en un telescopio potente

Como ya escribí, si un agujero de gusano es intransitable, será muy difícil distinguirlo de un agujero negro. Pero si es transitable, entonces a través de él se pueden observar objetos y estrellas en otro universo.

Figura 9. (dibujo original del autor)
El panel de la izquierda muestra una sección del cielo estrellado observado a través de un agujero circular en el mismo universo (1 millón de estrellas idénticas distribuidas uniformemente). El panel del medio muestra el cielo estrellado de otro universo, visto a través de un agujero de gusano estático (1 millón de imágenes diferentes de 210,069 estrellas idénticas y distribuidas uniformemente en otro universo). El panel de la derecha muestra el cielo estrellado de otro universo visto a través de un agujero blanco y negro (1 millón de imágenes diferentes de 58.892 estrellas idénticas y espaciadas uniformemente en otro universo).

Considere el modelo más simple (hipotético) del cielo estrellado: hay muchas estrellas idénticas en el cielo, y todas estas estrellas están distribuidas uniformemente sobre la esfera celeste. Entonces, la imagen de este cielo, observada a través de un agujero circular en el mismo universo, será como se muestra en el panel izquierdo de la Figura 9. Este panel de la izquierda muestra 1 millón de estrellas idénticas y uniformemente espaciadas, por lo que la imagen parece ser un punto circular casi uniforme.

Si observamos el mismo cielo estrellado (en otro universo) a través de la garganta de un agujero de gusano (de nuestro universo), entonces la imagen de las imágenes de estas estrellas se parecerá a la que se muestra en

Un agujero de gusano es un pasaje teórico a través del espacio-tiempo que puede acortar significativamente los viajes de larga distancia a través del universo al crear caminos más cortos entre destinos. La existencia de agujeros de gusano es predicha por la teoría de la relatividad. Pero junto con la conveniencia, también pueden conllevar peligros extremos: el peligro de un colapso repentino, alta radiación y contactos peligrosos con materias exóticas.

La teoría de los agujeros de gusano o "agujeros de gusano"

En 1935, los físicos Albert Einstein y Nathan Rosen, utilizando la teoría de la relatividad, sugirieron la existencia de "puentes" en el espacio-tiempo. Estos caminos, llamados puentes de Einstein-Rosen o agujeros de gusano ("agujeros de gusano"), conectan dos puntos diferentes en el espacio-tiempo, creando teóricamente los corredores más cortos que acortan la distancia de viaje y el tiempo de viaje.

Los agujeros de gusano tienen, por así decirlo, dos bocas conectadas por un cuello común. Lo más probable es que las bocas sean esféricas. El cuello puede ser una sección recta, pero también se puede enrollar, alargándose cuanto más larga sea la ruta normal.

La teoría general de la relatividad de Einstein predice matemáticamente la existencia de "agujeros de gusano" (agujeros de gusano), pero hasta la fecha no se ha descubierto ninguno. Un agujero de gusano de masa negativa se puede rastrear por la acción de su gravedad sobre la luz que pasa.

Algunas soluciones de la teoría general de la relatividad permiten la existencia de "agujeros de gusano", cada entrada (boca) de los cuales es un agujero negro. Sin embargo, los agujeros negros naturales formados por el colapso de una estrella moribunda no crean un agujero de gusano por sí mismos.

A través del agujero de gusano

La ciencia ficción está repleta de historias de viajes sobre agujeros de gusano. Pero en realidad, esos viajes son mucho más difíciles, y no solo porque todavía tenemos que encontrar un agujero de gusano antes.

El primer problema es el tamaño. Se cree que existen agujeros de gusano reliquia a nivel microscópico, de unos 10 a 33 centímetros de diámetro. Sin embargo, a medida que el universo se expande, es posible que algunos de ellos hayan crecido hasta alcanzar grandes tamaños.

Otro problema proviene de la estabilidad. Más precisamente, por su ausencia. Los agujeros de gusano predichos por Einstein-Rosen serían inútiles para viajar porque colapsan demasiado rápido. Pero una investigación más reciente ha demostrado que los agujeros de gusano que contienen "materia exótica" pueden permanecer abiertos y sin cambios durante períodos de tiempo más prolongados.

La materia exótica, que no debe confundirse con la materia oscura o la antimateria, tiene densidad negativa y una enorme presión negativa. Tal materia solo se puede encontrar en el comportamiento de ciertos estados de vacío dentro del marco de la teoría cuántica de campos.

Si los agujeros de gusano contienen una cantidad suficiente de materia exótica, ya sea de origen natural o agregado artificialmente, entonces, en teoría, podrían usarse como una forma de transmitir información o como un corredor a través del espacio.

Los agujeros de gusano no solo pueden conectar dos extremos diferentes del mismo universo, sino que también podrían conectar dos universos diferentes. Además, algunos científicos han sugerido que si una entrada del "agujero de gusano" se mueve de cierta manera, podría ser útil para viaje en el tiempo ... Sin embargo, sus oponentes, como el cosmólogo británico Stephen Hawking, argumentan que tal uso no es posible.

Si bien agregar materia exótica a un agujero de gusano podría estabilizarlo hasta el punto en que los humanos puedan viajar con seguridad a través de él, todavía existe la posibilidad de que agregar materia "normal" sea suficiente para desestabilizar el portal.

La tecnología moderna no es suficiente para agrandar o estabilizar los agujeros de gusano, incluso si se encuentran pronto. Sin embargo, los científicos continúan explorando este concepto como método. viaje espacial con la esperanza de que la tecnología eventualmente emerja y eventualmente puedan usar los agujeros de gusano.

Basado en materiales de Space.com

1. Viaje en el tiempo con agujeros de gusano El concepto de máquina del tiempo, que se utiliza en muchos libros de ciencia ficción, suele evocar imágenes de un dispositivo inverosímil. Pero según la teoría general ...
2. ¿Podemos estar seguros de que los viajeros en el tiempo no cambiarán nuestro pasado? Por lo general, damos por sentado que nuestro pasado es un hecho establecido e inmutable. La historia es como la recordamos ...

La humanidad está explorando el mundo que la rodea a una velocidad sin precedentes, la tecnología no se detiene y los científicos están trabajando con fuerza y ​​con mentes agudas. el mundo... Sin duda, la zona más misteriosa y poco estudiada puede considerarse espacio. Este es un mundo lleno de misterios que no se pueden comprender sin recurrir a las teorías y la fantasía. Un mundo de secretos que van más allá de nuestro entendimiento.

El cosmos es misterioso. Mantiene sus secretos con cuidado, ocultándolos bajo el velo del conocimiento inaccesible para la mente humana. La humanidad todavía está demasiado impotente para conquistar el Cosmos, como el mundo ya conquistado de la Biología o la Química. Todo lo que todavía está disponible para el hombre son las teorías, de las cuales hay innumerables.

Uno de los mayores misterios del Universo son los Agujeros de gusano.

Agujeros de gusano en el espacio

Entonces, el Agujero de gusano ("Puente", "Agujero de gusano") es una característica de la interacción de dos componentes fundamentales del universo - el espacio y el tiempo, y en particular - su curvatura.

[Por primera vez, el concepto de "agujero de gusano" en física fue introducido por John Wheeler, el autor de la teoría de "carga sin cargo"]

La curvatura peculiar de estos dos componentes te permite superar distancias colosales sin perder una enorme cantidad de tiempo. Para comprender mejor el principio de funcionamiento de tal fenómeno, vale la pena recordar a Alicia de "A través del espejo". El espejo de la niña desempeñaba el papel del llamado Agujero de gusano: Alice podía, solo tocando el espejo, encontrarse instantáneamente en otro lugar (y si tenemos en cuenta la escala del espacio, en otro universo).

La idea de la existencia de agujeros de gusano no es solo una extraña invención de los escritores de ciencia ficción. En 1935, Albert Einstein se convirtió en coautor de trabajos que demostraban que los llamados "puentes" eran posibles. Aunque la Teoría de la Relatividad lo permite, los astrónomos aún no han logrado encontrar un solo agujero de gusano (otro nombre para el agujero de gusano).

El principal problema de detección es que, por su naturaleza, el Wormhole absorbe absolutamente todo, incluida la radiación. Y no "suelta" nada al exterior. Lo único que puede indicar la ubicación del "puente" es el gas, que, cuando entra en el agujero de gusano, sigue emitiendo. radiografía, en lugar de caer en un Agujero Negro. Recientemente se descubrió un comportamiento similar del gas en cierto objeto Sagitario A, lo que lleva a los científicos a pensar en la existencia de un agujero de gusano en sus proximidades.

Entonces, ¿es posible viajar a través de agujeros de gusano? De hecho, aquí hay más fantasía que realidad. Incluso si teóricamente permitiéramos el descubrimiento de un agujero de gusano en un futuro próximo, la ciencia moderna se enfrentaría a una serie de problemas de los que todavía no es capaz.

La primera piedra en el camino para dominar el agujero de gusano será su tamaño. Según los teóricos, las primeras madrigueras tenían menos de un metro de tamaño. Y solo, confiando en la teoría de un universo en expansión, podemos suponer que los agujeros de gusano se han incrementado con el universo. Esto significa que todavía están aumentando.

El segundo problema en el camino de la ciencia será la inestabilidad de los agujeros de gusano. La capacidad del "puente" de colapsar, es decir, de "apagarse", niega la posibilidad de utilizarlo o incluso de estudiarlo. De hecho, la vida útil de un agujero de gusano puede ser de décimas de segundo.

Entonces, ¿qué pasará si descartamos todas las "piedras" e imaginamos que una persona, sin embargo, ha hecho un paso a través del Agujero de Gusano? A pesar de la ficción que habla de un posible regreso al pasado, esto sigue siendo imposible. El tiempo es irreversible. Se mueve en una sola dirección y no puede retroceder. Es decir, "verte joven" (como, por ejemplo, lo hizo el héroe de la película "Interstellar") no funcionará. Este escenario está resguardado por la teoría de la causalidad, inquebrantable y fundamental. Transferirse "uno mismo" al pasado implica la posibilidad de que el héroe del viaje lo cambie (el pasado). Por ejemplo, suicidarse, evitando así viajar al pasado. Esto significa que no es posible estar en el futuro, de donde vino el héroe.