La longitud de un agujero de gusano en el espacio. Agujeros de gusano: ¿es un mito, una puerta de entrada a otros mundos o una abstracción matemática? La conexión entre agujeros de gusano y agujeros negros

Un agujero de gusano o un agujero de gusano es una característica topológica hipotética del espacio-tiempo, que es un "túnel" en el espacio en cada momento del tiempo (túnel del espacio-tiempo). De este modo agujero de topo te permite moverte por el espacio y el tiempo. Las áreas que están conectadas por un agujero de gusano pueden ser áreas de un solo espacio o estar completamente desconectadas. En el segundo caso, el agujero de gusano es el único vínculo entre las dos áreas. El primer tipo de agujeros de gusano a menudo se denomina "intramundo" y el segundo tipo es "intermundo".

Como saben, la teoría general de la relatividad prohíbe el movimiento en el Universo con una velocidad superior a la de la luz. Por otro lado, la relatividad general permite la existencia de túneles espacio-temporales, pero es necesario que el túnel se llene de materia exótica con densidad de energía negativa, lo que crea una fuerte repulsión gravitacional y evita que el túnel colapse.

Los taquiones suelen denominarse partículas de materia exótica. Los taquiones son partículas hipotéticas que viajan más rápido que la velocidad de la luz. Para que tales partículas no violen la relatividad general, se supone que la masa de los taquiones es negativa.

Actualmente no hay confiables confirmación experimental existencia de taquiones en Experimentos de laboratorio u observaciones astronómicas. Los físicos sólo pueden presumir de una masa “pseudo-negativa” de electrones y átomos, que se obtienen a alta densidad de campos eléctricos, polarización especial de rayos láser o temperaturas ultrabajas. En el último caso, los experimentos se llevaron a cabo con un condensado de Bose-Einstein, un estado agregado de la materia basado en bosones enfriados a temperaturas cercanas al cero absoluto (menos de una millonésima de Kelvin). En un estado tan frío, es suficiente Número grande los átomos están en sus estados cuánticos mínimos posibles, y los efectos cuánticos comienzan a manifestarse a nivel macroscópico. Por la obtención del condensado de Bose-Einstein en 2001, se otorgó el Premio Nobel de Física.

Sin embargo, varios expertos sugieren que pueden ser taquiones. Estas partículas elementales tienen una masa distinta de cero, lo que se ha demostrado mediante la detección oscilaciones de neutrinos... El último descubrimiento incluso fue honrado. premio Nobel en física para 2015. Por otro lado, aún no se ha determinado el valor exacto de la masa de neutrinos. Varios experimentos para medir la velocidad de los neutrinos han demostrado que su velocidad puede exceder ligeramente la velocidad de la luz. Este dato está en constante cuestionamiento, pero en 2014 salió Nuevo trabajo en esta ocasión.

Teoria de las cuerdas

Paralelamente, algunos teóricos sugieren que en el Universo temprano, educación especial(cuerdas cósmicas) con masa negativa. La longitud de las cuerdas cósmicas relictas puede alcanzar al menos varias decenas de parsecs con un grosor menor que el diámetro de un átomo con una densidad media de 10 22 gramos por cm 3. Hay varios trabajos en los que se observaron tales formaciones en los eventos de lentes gravitacionales de luz de cuásares distantes. En general, actualmente es el candidato más probable para una “teoría del todo” o una teoría de campo unificado que combine la teoría de la relatividad y la teoría cuántica de campos. Según ella, todas las partículas elementales son hilos vibrantes de energía de unos 10 a 33 metros de largo, lo que es comparable a (el tamaño mínimo posible de un objeto en el Universo).

La teoría del campo unificado asume que en las dimensiones del espacio-tiempo hay células con una longitud y un tiempo mínimos. La longitud mínima debe ser igual a la longitud de Planck (aproximadamente 1,6 · 10 −35 metros).

Al mismo tiempo, las observaciones de estallidos distantes de rayos gamma indican que si existe la granulosidad del espacio, entonces el tamaño de estos granos no es más de 10-48 metros. Además, no pudo confirmar algunas consecuencias de la teoría de cuerdas, que se convirtió en un argumento serio para la falacia de esta teoría fundamental de la física moderna.

El descubrimiento en 2014 de conexión teórica entre el entrelazamiento cuántico y los agujeros de gusano. En un nuevo trabajo teórico, se demostró que la creación de un túnel espacio-temporal es posible no solo entre dos agujeros negros masivos, sino también entre dos quarks cuánticos entrelazados.

El entrelazamiento cuántico es un fenómeno de la mecánica cuántica en el que los estados cuánticos de dos o más objetos son interdependientes. Esta interdependencia persiste incluso si estos objetos están separados en el espacio más allá de cualquier interacción conocida. La medición del parámetro de una partícula conduce a una terminación instantánea (por encima de la velocidad de la luz) del estado entrelazado de otra, lo cual está en contradicción lógica con el principio de localidad (en este caso, la teoría de la relatividad no se viola y la información no se transmite).

Kristan Jensen de la Universidad de Victoria (Canadá) y Andreas Karch de la Universidad de Washington (EE. UU.), Describieron un par entrelazado cuántico que consta de un quark y un antiquark que se alejan uno del otro a velocidades cercanas a la de la luz, lo que hace que sea imposible para señales para pasar de uno a otro. Los investigadores creen que el espacio tridimensional en el que se mueven los quarks es una faceta hipotética del mundo tetradimensional. En el espacio 3D, las partículas cuánticas entrelazadas están conectadas por una especie de "cuerda". Y en el espacio 4D, esta "cuerda" se convierte en un agujero de gusano.

Julian Sonner de Massachusetts Instituto de Tecnologia(EE. UU.) Presentó un par quark-antiquark entrelazado cuántico, que nace en un campo eléctrico fuerte, que separa partículas con carga opuesta, obligándolas a acelerar en diferentes direcciones. Sonner también concluyó que las partículas cuánticas entrelazadas en el espacio tridimensional estarían conectadas por un agujero de gusano en el espacio tetradimensional. En sus cálculos, los físicos utilizaron el llamado principio holográfico, un concepto según el cual toda la física del mundo n-dimensional se refleja completamente en sus "caras" con el número de dimensiones (n-1). Con esta "proyección", una teoría cuántica que toma en cuenta los efectos de la gravedad en el espacio tetradimensional es equivalente a una teoría cuántica "sin gravedad" en el espacio tridimensional. En otras palabras, los agujeros negros en el espacio 4D y el agujero de gusano entre ellos son matemáticamente equivalentes a su proyección holográfica 3D.

Perspectivas para la astronomía de ondas gravitacionales y neutrinos

La astronomía de ondas gravitacionales y neutrinos tiene las mayores perspectivas en el estudio de las propiedades de la materia al nivel más microscópico y de alta energía para una mejor comprensión de la gravedad cuántica debido al hecho de que estudia las ondas y partículas con la mayor capacidad de penetración. Entonces, si la radiación relicta de microondas del Universo se formó 380 mil años después, ¡entonces los neutrinos reliquias en los primeros segundos y las ondas gravitacionales reliquias en solo 10 -32 segundos! Además, el registro de dicha radiación y partículas de agujeros negros o de eventos catastróficos (fusiones y colapsos de estrellas masivas) tiene grandes perspectivas.

Por otro lado, se están desarrollando activamente los observatorios astrométricos tradicionales, que ahora cubren todo el espectro electromagnético. Dichos observatorios pueden detectar objetos o fenómenos inesperados en el Universo temprano (las primeras nubes interestelares, y), en casos o durante la observación de objetos extremos (agujeros negros y estrellas de neutrones). La astronomía sigue siendo el área más eficaz de la física moderna, ya que es capaz de estudiar la materia en condiciones extremas que no están disponibles en los laboratorios y aceleradores terrestres. En particular, las observaciones astronómicas existentes en el rango electromagnético llevaron al descubrimiento de misteriosa materia oscura y energía, que por el momento no puede ser descrita por el Modelo Estándar (una teoría física moderna que describe las interacciones electromagnéticas, débiles y fuertes de todos los conocidos. partículas elementales). Otros ejemplos de la importancia de las observaciones astronómicas en la historia de la física son los descubrimientos del movimiento anómalo, el desplazamiento astrométrico de la luz de las estrellas cercanas al disco y las estrellas binarias de neutrones. Estos descubrimientos motivaron la creación y verificación de la teoría de la relatividad, así como también hicieron posible predecir la existencia.

Los túneles espacio-temporales o los agujeros de gusano son la forma más popular de viajar a otras estrellas de la ciencia ficción. Las películas más populares sobre este tema se pueden nombrar: "Interestelar" (2014), "Contacto" (1997), "A través del horizonte" (1997), franquicia " guerra de las Galaxias”(1977-2017). El físico estadounidense John Wheeler (1911-2008) fue el primero en utilizar ampliamente los términos "agujero negro" y "agujero de gusano". El radioastrónomo ruso-soviético Nikolai Kardashev fue el primero en plantear la idea de que los agujeros negros en el centro de las galaxias son las entradas a los agujeros de gusano.

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 a salvo, 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, consisten en la misma "energía oscura", que está llena con 2/3 de todas 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, en realidad termina y comienza en ninguna parte. Los científicos ahora están trabajando para, por así decirlo, identificar las entradas a los agujeros de gusano. Para poder 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.

Cabe 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 "el extremo de una salchicha atada con un torniquete". Luminiscente. Siendo unas pocas decenas de metros y más, la garganta tiene una dimensión 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, junto a la puerta de la garganta, mirando hacia atrás, no verá ni estrellas, ni un sol brillante, ni un 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 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, a diferencia de 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 con la combinación sonora de "Aaumm", "Aaum", "Aaum" y "Allaa" se abre la garganta.

Esta es la frecuencia de resonancia correspondiente al código de sonido de la Metagalaxia. Al entrar en el interior del agujero de gusano, puede ver que cuatro cuerdas están unidas a la pared del túnel; el diámetro es de unos 20 metros (lo más probable es que en el túnel del agujero de gusano las dimensiones del espacio-tiempo sean 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 ajustan al tono de sonido "zhaumm", se abre un agujero de gusano.

El universo 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 una forma de existencia sumamente inteligente. 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 recibir conocimientos asombrosos, 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 puede encontrarse en el entorno externo fuera del Universo o en 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 rápido en cualquier punto 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, uno 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 presupone 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 entorno estelar, luego al galáctico, cambiando la esencia misma del universo: destrozando las formas reales de interacción de la materia y reemplazándolos por otros. Todo el ser de la época actual, como un tejido de punto, se desgarra en etérea catatonia.

Luna negra - resumen en astrología punto geométricoórbita lunar (su apogeo), también llamada Lilith en honor a la mítica primera esposa de Adán; en la más cultura 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 llevan a cabo tal tipo de actividad asociada con la destrucción de los cimientos de un ser y su 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), como un pequeño organismo vivo ubicado en las aguas del océano sin límites, cuyo nombre es el Precursor.

Hasta ahora, las funciones de proteger el 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 extraterrestre y cambios en el campo del éter mundial. Es por eso que el orden mundial futuro 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.
Un agujero de gusano, también un "agujero de gusano" o "agujero de gusano" (esta última es una traducción literal del inglés wormhole) es 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 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 está muy lejos 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 flujo 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 de 3570 km sobre la superficie de la Tierra y un perigeo de solo 11,4 km. 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, no dudarían más ... 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 otra sugerencia 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 este satélite en particular fue visto por el teniente Greely en Groenlandia el 24 de octubre de 1881, diez días después de que el sol se ocultara y llegara la noche polar. De particular interés para el público fue la predicción de que este satélite pasaría sobre 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, el Sr. Ziegel, sus familiares y trabajadores postales) observaron el sol a simple vista, sin ninguna protección contra el resplandor cegador. Es fácil imaginar lo absurdo de tal situación: un prusiano de aspecto importante, un funcionario, apuntando al cielo a través de la ventana de su oficina, leyó en voz alta a sus subordinados las predicciones de Valtemas. Cuando estos testigos fueron entrevistados, 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 el disco solar contenía solo manchas solares... Pero el fracaso de estas y posteriores predicciones no desanimó a Waltemas 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 de 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 como la punta de un cohete multietapa en el que ni siquiera habría un radiotransmisor y que sería monitoreado mediante un radar desde la Tierra. En este caso, un grupo de pequeños satélites naturales cercanos de la Tierra tendría que convertirse 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 unos 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 desconocidos: con la excepción de los alemanes que buscaban a "Kleinchen" (Kleinchen), ¡nadie había prestado tanta atención al espacio entre la Tierra y la Luna antes! Hasta 1954, revistas semanales y diarios de renombre afirmaban que la búsqueda había comenzado 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. Puede 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 las capas superiores de la atmósfera 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. Una es que la luna tiene su propio satélite. Pero, a pesar de las búsquedas intensificadas, no se encontró nada (Agregamos que, como sabemos ahora, 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 - 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 la 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 contrarresplandor (Gegenschein; contrarresplandor 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 descubrió 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 la Tierra directamente.

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 metaverso. El número de materias que las forman, en este caso, degenera paulatinamente en dos. En los extremos de este "rayo" se forman zonas donde ninguna materia de un tipo determinado puede fusionarse con otra u otras, para 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 un 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 de superescala aparece, en el otro, un análogo calabozo»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 materia. En un caso, la materia de otro espacio matricial fluye a través del área central de los espacios matriciales cerrándose 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 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 sistema de seis rayos (Fig. 2.3.11).

Además, el número de "rayos" está determinado por el hecho de que en nuestra matriz el espacio puede fusionarse, durante la formación de un máximo de catorce formas de materia de este tipo. Al mismo tiempo, 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-Luchevik, un estado estable del cual solo es posible con la identidad entre la masa de materias que entran y salen de él.

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 denominarán 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 espacio-universo, 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 este espacio-universo. 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, se produce 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: el Triángulo de las Bermudas, áreas en el Himalaya, la zona de Perm y otras. 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.

El texto de la obra se coloca sin imágenes ni fórmulas.
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En las novelas de ciencia ficción se describen redes de transporte enteras que conectan sistemas estelares y eras históricas, los llamados portales, máquinas del tiempo. Pero parece mucho más sorprendente que las máquinas del tiempo y los túneles en el espacio sean discutidos activamente, tan seriamente como hipotéticamente, no solo en artículos sobre física teórica, en las páginas de publicaciones científicas de renombre, sino también en los medios de comunicación. Ha habido muchos informes sobre el descubrimiento por parte de científicos de algunos objetos hipotéticos llamados "agujeros topo".

Al seleccionar material para el NPK sobre el tema "Agujeros negros", nos encontramos con el concepto de "Agujeros topo". Este tema nos interesó e hicimos una comparación entre ellos.

Objeto del trabajo: Análisis comparativo de agujeros negros y agujeros de gusano.

Tareas: 1. Reúna material sobre agujeros negros y agujeros topo;

2. Hacer análisis detallado Información recibida;

3. Compare los agujeros negros y los agujeros topo;

4. Cree una película educativa para estudiantes.

Hipótesis:¿Es posible viajar en el espacio-tiempo gracias a los agujeros de topo?

Objeto de estudio: literatura y otros recursos sobre agujeros de gusano y agujeros negros.

Tema de estudio: versiones de la existencia de agujeros de gusano.

Métodos: estudio de literatura; uso de recursos de Internet.

Significado práctico de este trabajo es material recolectado usar en propósitos educativos en lecciones de física y durante actividades extracurriculares en esta asignatura.

El trabajo presentado utilizó materiales Artículos científicos, publicaciones periódicas, recursos de Internet.

Capítulo 1. Antecedentes históricos

En 1935, los físicos Albert Einstein y Nathan Rosen, utilizando la relatividad general, sugirieron que existen "puentes" especiales a través del espacio-tiempo en el universo. Estos caminos, llamados puentes de Einstein-Rosen (o agujeros de gusano), conectan dos puntos completamente diferentes en el espacio-tiempo al crear teóricamente una curvatura del espacio que acorta el viaje de un punto a otro.

En teoría, un agujero de topo consta de dos entradas y una boca (es decir, el mismo túnel). Las entradas a los agujeros de gusano son esferoidales y el cuello puede representar tanto una línea recta del espacio como una espiral.

Durante mucho tiempo este trabajo no despertó gran interés entre los astrofísicos. Pero en los años 90 del siglo XX, el interés por tales objetos comenzó a regresar. En primer lugar, el retorno del interés se asoció con el descubrimiento de la energía oscura en cosmología.

El término en inglés, que se ha arraigado para "agujeros de topo" desde los años 90, se ha convertido en "agujero de gusano", pero los astrofísicos estadounidenses Mizner y Wheeler fueron los primeros en proponer este término en 1957. 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 se encuentran: "agujero de gusano", "agujero de gusano", "agujero de gusano", "puente", "agujero de gusano", "túnel", etc. A la votación asistieron astrofísicos de habla rusa que cuentan con publicaciones científicas sobre este tema. Como resultado de esta votación, ganó el término "agujero de gusano".

En física, el concepto de agujeros de gusano surgió en 1916, solo un año después de que Einstein publicara su gran obra, la relatividad general. El físico Karl Schwarzschild, que entonces servía en el ejército del Kaiser, encontró la solución exacta de las ecuaciones de Einstein para el caso de una estrella puntual aislada. Lejos de una estrella, su campo gravitacional es muy similar al de una estrella ordinaria; Einstein incluso usó la solución de Schwarzschild para calcular la desviación del camino de la luz alrededor de una estrella. El resultado de Schwarzschild tuvo un efecto inmediato y muy poderoso en todas las ramas de la astronomía, y hoy sigue siendo una de las soluciones más famosas de las ecuaciones de Einstein. Varias generaciones de físicos han utilizado el campo gravitacional de esta hipotética estrella puntual como una expresión aproximada del campo alrededor de una estrella real con un diámetro finito. Pero si considera seriamente esta solución puntual, en el centro encontrará de repente un monstruoso objeto puntual que ha asombrado y conmocionado a los físicos durante casi un siglo: un agujero negro.

Capítulo 2. Agujero de gusano y agujero negro

2.1. Agujero de topo

Un agujero de gusano es una supuesta característica 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". Distinga entre agujeros de topo transitables e intransitables. Estos últimos incluyen aquellos túneles que colapsan (colapsan) demasiado rápido para que un observador o una señal llegue de una entrada a otra.

La respuesta radica en el hecho de que, según la teoría de la gravitación de Einstein: teoría general de la relatividad (GR), el espacio-tiempo tetradimensional en el que vivimos es curvo, y la gravedad familiar es una manifestación de tal curvatura. La materia "dobla", dobla el espacio alrededor de sí mismo, y cuanto más denso es, más fuerte es la curvatura.

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. Al mismo tiempo, los agujeros negros tienen una poderosa fuerza gravitacional. 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.

Los agujeros de gusano, a través de los cuales la luz y otras materias pueden pasar en cualquier dirección, se denominan agujeros de gusano transitables. También hay agujeros de gusano intransitables. Estos son objetos que exteriormente (en cada una de las entradas) son como un agujero negro, pero dentro de tal agujero negro no hay singularidad (la singularidad en física se llama densidad infinita de la materia, que rompe y destruye cualquier otra materia que caiga en el interior). eso). 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) sobre él, 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). 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.

Las características de los agujeros de gusano son las siguientes:

Un agujero de gusano debe conectar dos áreas de 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.

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 puede ser menor que la distancia entre las entradas medida desde el exterior.

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.

El estudio de modelos de agujeros de gusano muestra que la materia exótica es necesaria para su existencia estable dentro del marco de la teoría de la relatividad de Einstein. A veces, esta materia también se llama fantasma. Para la existencia estable de un agujero de gusano, una cantidad arbitrariamente pequeña de materia fantasma es suficiente, digamos que solo 1 miligramo (y tal vez incluso menos). En este caso, el resto de la materia que sostiene el agujero de gusano debe satisfacer la condición: la suma de la densidad de energía y la presión es cero. Y no hay nada inusual en esto: incluso el campo eléctrico o magnético más común satisface esta condición. Esto es exactamente lo que se necesita para la existencia de un agujero de gusano con cualquier pequeña adición de materia fantasma.

2.2. Calabozo

Un agujero negro es una región en el espacio-tiempo. La atracción gravitacional es tan grande que incluso los objetos que se mueven a la velocidad de la luz, incluidos los cuantos de luz misma, no pueden abandonarla. El borde de esta área se llama horizonte de eventos.

Teóricamente, la posibilidad de la existencia de tales regiones del espacio-tiempo se deriva de algunas soluciones exactas de las ecuaciones de Einstein. El primero fue obtenido por Karl Schwarzschild en 1915. Se desconoce el inventor exacto del término, pero el término en sí fue popularizado por John Archibald Wheeler y se usó por primera vez públicamente en la popular conferencia Our Universe: Known and Unknown. Anteriormente, estos objetos astrofísicos se llamaban "estrellas colapsadas" o "colapsares", así como "estrellas congeladas".

Hay cuatro escenarios para la formación de agujeros negros:

dos realistas:

colapso gravitacional (compresión) de una estrella bastante masiva;

colapso de la parte central de la galaxia o gas protogaláctico;

y dos hipotéticos:

la formación de agujeros negros inmediatamente después del Big Bang (agujeros negros primordiales);

aparición en reacciones nucleares de altas energías.

No se conocen bien las condiciones bajo las cuales el estado final de la evolución de una estrella es un agujero negro, ya que para ello es necesario conocer el comportamiento y estados de la materia a densidades extremadamente altas, inaccesibles al estudio experimental.

La colisión de agujeros negros con otras estrellas, así como la colisión de estrellas de neutrones, provocando la formación de un agujero negro, conduce a la radiación gravitacional más potente, que se espera sea detectada en los próximos años utilizando telescopios gravitacionales. Actualmente, existen informes de observaciones de colisiones en el rango de rayos X.

El 25 de agosto de 2011 apareció un mensaje de que por primera vez en la historia de la ciencia, un grupo de especialistas japoneses y estadounidenses logró en marzo de 2011 registrar el momento de la muerte de una estrella que está siendo tragada por un agujero negro.

Los investigadores de agujeros negros distinguen entre agujeros negros primordiales y cuánticos. Actualmente se plantea la hipótesis de los agujeros negros primarios. Si en los momentos iniciales de la vida del Universo hubiera suficientes desviaciones de la homogeneidad del campo gravitacional y la densidad de la materia, entonces podrían formarse agujeros negros a partir de ellos a través del colapso. Además, su masa no está limitada desde abajo, como en un colapso estelar; su masa, probablemente, podría ser bastante pequeña. El descubrimiento de los agujeros negros primordiales es de particular interés en relación con las posibilidades de estudiar el fenómeno de la evaporación de los agujeros negros. Como resultado reacciones nucleares Pueden surgir agujeros negros microscópicos estables, los llamados agujeros negros cuánticos. Para la descripción matemática de tales objetos, se necesita una teoría cuántica de la gravedad.

Conclusión

Si un agujero de gusano es intransitable, exteriormente es casi imposible distinguirlo de un agujero negro. Hoy en día, la teoría de la física de los agujeros de gusano y los agujeros negros es una ciencia puramente teórica. Los agujeros de gusano son características topológicas del espacio-tiempo descritas en el marco teoría especial de la relatividad de Einstein en 1935.

La relatividad general demuestra matemáticamente la probabilidad de agujeros de gusano, pero hasta ahora ninguno de ellos ha sido descubierto por humanos. La dificultad para detectarlo radica en el hecho de que la supuesta enorme masa de agujeros de gusano y efectos gravitacionales simplemente absorben la luz y evitan que se refleje.

Después de analizar toda la información encontrada, aprendimos en qué se diferencian los agujeros de gusano de los agujeros negros y llegamos a la conclusión de que el mundo del espacio todavía está muy poco estudiado y la humanidad está al borde de nuevos descubrimientos y oportunidades.

A partir de la investigación realizada, se creó una película educativa "Agujeros de gusano y agujeros negros", que se utiliza en las lecciones de astronomía.

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WORMHOOL - 1) astrofisis. El concepto más importante de la astrofísica moderna y la cosmología práctica. Un "agujero de gusano" o "agujero de gusano" es un pasaje transdimensional que conecta un agujero negro y su correspondiente agujero blanco.

El "agujero de gusano" astrofísico perfora el espacio colapsado en dimensiones adicionales y le permite moverse a lo largo de un camino realmente corto entre sistemas estelares.

Los estudios que utilizan el telescopio en órbita Hubble han demostrado que cada agujero negro es la entrada a un "agujero de gusano" (ver LEY DE HUBBLE). Uno de los agujeros más grandes se encuentra en el centro de nuestra galaxia. Se muestra teóricamente (1993) que fue de este agujero central que surgió el sistema solar.

Por ideas modernas, la parte observada del Universo está literalmente impregnada de "agujeros de gusano" que van "de un lado a otro". Muchos astrofísicos importantes creen que viajar a través de agujeros de gusano es el futuro de la astronáutica interestelar. "

Todos estamos acostumbrados a que el pasado no se pueda devolver, aunque a veces realmente queramos hacerlo. Durante más de un siglo, los escritores de ciencia ficción han estado pintando todo tipo de incidentes que surgen debido a la capacidad de viajar en el tiempo e influir en el curso de la historia. Además, este tema resultó ser tan candente que a fines del siglo pasado, incluso los físicos alejados de los cuentos de hadas comenzaron a buscar seriamente tales soluciones a las ecuaciones que describen nuestro mundo, lo que permitiría crear máquinas del tiempo y en un abrir y cerrar de ojos. ojo para superar cualquier espacio y tiempo.

Las novelas de ciencia ficción describen redes de transporte completas que conectan sistemas estelares y épocas históricas. Entró en una cabina, estilizada, digamos, como una cabina telefónica, y se encontró en algún lugar de la nebulosa de Andrómeda o en la Tierra, pero visitando a los tiranosaurios extintos.

Los personajes de tales obras utilizan constantemente máquinas de tiempo de transporte cero, portales y dispositivos convenientes similares.

Sin embargo, los amantes de la fantasía perciben estos viajes sin mucha inquietud: nunca se sabe lo que se puede imaginar, lo que hace referencia a la realización de lo inventado a un futuro incierto oa las percepciones de un genio desconocido. Mucho más sorprendente es el hecho de que las máquinas del tiempo y los túneles en el espacio sean discutidos activamente, tan seriamente como hipotéticamente, en artículos sobre física teórica, en las páginas de las publicaciones científicas más reputadas.

La respuesta radica en el hecho de que, de acuerdo con la teoría de la gravitación de Einstein, la teoría general de la relatividad (GR), el espacio-tiempo de cuatro dimensiones en el que vivimos es curvo, y la gravedad familiar es una manifestación de tal curvatura.

La materia "dobla", dobla el espacio alrededor de sí mismo, y cuanto más denso es, más fuerte es la curvatura.

Numerosas teorías alternativas de la gravitación, que se cuentan por cientos, difieren de la relatividad general en los detalles, retienen lo principal: la idea de la curvatura del espacio-tiempo. Y si el espacio es curvo, ¿por qué no tomar, por ejemplo, la forma de una tubería que cortocircuita áreas separadas por cientos de miles de años luz, o, digamos, épocas que están lejos unas de otras? ¿Hablando no solo de espacio, sino de espacio-tiempo?

Recuerde, los Strugatsky (quienes, por cierto, también recurrieron al transporte cero): "No veo en absoluto por qué el noble Don no ..." - bueno, digamos, ¿no volar al siglo XXXII? ...

¿Agujeros de gusano o agujeros negros?

Los pensamientos sobre una curvatura tan fuerte de nuestro espacio-tiempo surgieron inmediatamente después de la aparición de la relatividad general; ya en 1916, el físico austríaco L. Flamm discutió la posibilidad de la existencia de geometría espacial en forma de una especie de agujero que conecta dos mundos. En 1935, A. Einstein y el matemático N. Rosen llamaron la atención sobre el hecho de que las soluciones más simples de las ecuaciones de la relatividad general, que describen fuentes aisladas, neutras o cargadas eléctricamente del campo gravitacional, tienen la estructura espacial de un "puente". que conecta casi sin problemas dos universos: dos espacio-tiempo idénticos, casi planos.

Más tarde, esas estructuras espaciales se denominaron "agujeros de gusano" (una traducción bastante libre palabra inglesa"Agujero de gusano" - "Agujero de gusano").

Einstein y Rosen incluso consideraron la posibilidad de usar tales "puentes" para describir partículas elementales. De hecho, la partícula en este caso es una formación puramente espacial, por lo que no hay necesidad de simular especialmente la fuente de masa o carga, y con las dimensiones microscópicas de un agujero de gusano, un observador externo y distante en uno de los espacios solo ve un fuente puntual con una cierta masa y carga.

Las líneas eléctricas de fuerza entran en la madriguera por un lado y salen por el otro, sin comenzar ni terminar en ninguna parte.

En palabras del físico estadounidense J. Wheeler, se obtiene "masa sin masa, carga sin carga". Y en este caso, no es en absoluto necesario creer que el puente conecta dos universos diferentes; no es peor que la suposición de que ambas "bocas" de un agujero de gusano salen al mismo universo, pero en diferentes puntos y en diferentes veces, algo así como un "mango" hueco cosido en el mundo familiar, casi plano.

Una boca, en la que entran las líneas de fuerza, puede verse como una carga negativa (por ejemplo, un electrón), la otra, de la que salen, como una positiva (positrón), mientras que las masas serán las mismas en ambos. lados.

A pesar de todo el atractivo de tal imagen, (por muchas razones) no echó raíces en la física de las partículas elementales. Es difícil atribuir propiedades cuánticas a los “puentes” de Einstein-Rosen, y sin ellos no hay nada que hacer en el microcosmos.

Para valores conocidos de masas y cargas de partículas (electrones o protones), el puente de Einstein-Rosen no se forma en absoluto, sino que la solución "eléctrica" ​​predice la denominada singularidad "desnuda", el punto en el que la curvatura del espacio y el campo eléctrico se vuelven infinitos. El concepto de espacio-tiempo, aunque sea curvo, pierde su significado en tales puntos, ya que es imposible resolver ecuaciones con términos infinitos. La relatividad general en sí misma establece de manera bastante definitiva dónde deja de funcionar exactamente. Recordemos las palabras anteriores: "conectando de una manera casi suave ...". Este "casi" se refiere al defecto principal de los "puentes" de Einstein-Rosen: la interrupción de la suavidad en el punto más estrecho del "puente", en el cuello.

Y esta violación, debo decir, es muy no trivial: en tal cuello, desde el punto de vista de un observador distante, el tiempo se detiene ...

Según los conceptos modernos, lo que Einstein y Rosen consideraron como la garganta (es decir, el punto más estrecho del "puente"), de hecho, no es más que el horizonte de sucesos de un agujero negro (neutral o cargado).

Además, desde diferentes lados del "puente", las partículas o rayos caen sobre diferentes "secciones" del horizonte, y entre, relativamente hablando, las partes derecha e izquierda del horizonte hay una región especial no estática, sin superarla. Es imposible pasar el hoyo.

Para un observador distante astronave acercándose al horizonte de un agujero negro lo suficientemente grande (en comparación con la nave), como si se congelara para siempre, y las señales de él llegan cada vez con menos frecuencia. Por el contrario, según el reloj del barco, el horizonte se alcanza en un tiempo finito.

Habiendo pasado el horizonte, la nave (partícula o rayo de luz) pronto inevitablemente se encontrará con una singularidad, donde la curvatura se vuelve infinita y donde (aún en camino) cualquier cuerpo extendido inevitablemente será aplastado y destrozado.

Esta es la dura realidad del funcionamiento interno de un agujero negro. Las soluciones de Schwarzschild y Reisner-Nordström que describen agujeros negros neutrales y cargados eléctricamente simétricos esféricamente se obtuvieron en 1916-1917, pero los físicos entendieron completamente la geometría compleja de estos espacios solo a principios de los años cincuenta y sesenta. Por cierto, fue entonces cuando John Archibald Wheeler, conocido por su trabajo en física nuclear y la teoría de la gravedad, propuso los términos "agujero negro" y "agujero de gusano".

Al final resultó que, de hecho, hay agujeros de gusano en los espacios de Schwarzschild y Reisner - Nordstrom. Desde el punto de vista de un observador distante, no son completamente visibles, como los propios agujeros negros, y son igualmente eternos. Pero para el viajero que se atrevió a penetrar en el horizonte, el agujero se colapsa tan rápidamente que ni un barco, ni una partícula masiva, ni siquiera un rayo de luz pasará por él.

Para, sin pasar por la singularidad, atravesar "la luz de Dios", a la otra boca del agujero, debes moverte Más rapido que la luz... Y los físicos de hoy creen que las velocidades superlumínicas de movimiento de la materia y la energía son imposibles en principio.

Agujeros de gusano y bucles de tiempo

Entonces, el agujero negro de Schwarzschild puede verse como un agujero de gusano infranqueable. Agujero negro de Reisner: Nordstrom es más complicado, pero también intransitable.

Sin embargo, no es tan difícil idear y describir agujeros de gusano de cuatro dimensiones pasables, eligiendo el tipo requerido de métrica (métrica o tensor métrico, es un conjunto de cantidades con la ayuda de las cuales distancias-intervalos de cuatro dimensiones entre puntos -se calculan los eventos, caracterizando completamente la geometría del espacio-tiempo, y el campo gravitacional). Los agujeros de gusano atravesables, en general, son incluso geométricamente más simples que los agujeros negros: no debería haber ningún horizonte que conduzca a cataclismos con el paso del tiempo.

El tiempo en diferentes puntos puede, por supuesto, ir a diferentes velocidades, pero no debería acelerarse o detenerse indefinidamente.

Hay que decir que varios agujeros negros y agujeros de gusano son microobjetos muy interesantes que surgen por sí mismos como fluctuaciones cuánticas del campo gravitacional (en longitudes del orden de 10-33 cm), donde, según estimaciones existentes, el concepto de El espacio-tiempo clásico y suave ya no es aplicable.

En tal escala, debería haber algo similar al agua o espuma de jabón en una corriente turbulenta, constantemente "respirando" debido a la formación y colapso de pequeñas burbujas. En lugar de un espacio vacío tranquilo, tenemos mini-agujeros negros y agujeros de gusano de las configuraciones más extrañas y entrelazadas que aparecen y desaparecen a un ritmo frenético. Sus dimensiones son inimaginablemente pequeñas: son tantas veces más pequeñas que el núcleo atómico, tanto como este núcleo es más pequeño que el planeta Tierra. Todavía no hay una descripción rigurosa de la espuma del espacio-tiempo, ya que aún no se ha creado una teoría cuántica consistente de la gravedad, pero en términos generales la imagen descrita se deriva de los principios básicos de la teoría física y es poco probable que cambie.

Sin embargo, desde el punto de vista de los viajes interestelares e intertemporales, se necesitan agujeros de gusano de tamaños completamente diferentes: "Me gustaría" que una nave espacial o al menos un tanque pasara por la garganta sin dañarse (sin él, sería incómodo entre los tiranosaurios , ¿no?).

Por lo tanto, primero debe obtener soluciones de las ecuaciones de la gravedad en forma de agujeros de gusano transitables de dimensiones macroscópicas. Y si asumimos que ese agujero ya ha aparecido, y el resto del espacio-tiempo se ha mantenido casi plano, entonces, considere, hay de todo: el agujero puede ser una máquina del tiempo, un túnel intergaláctico e incluso un acelerador.

Independientemente de dónde y cuándo se encuentre una de las bocas del agujero de gusano, la segunda puede estar en cualquier lugar del espacio y en cualquier momento, en el pasado o en el futuro.

Además, la boca puede moverse a cualquier velocidad (dentro de la luz) en relación con los cuerpos circundantes; esto no impedirá la salida del agujero hacia el espacio (prácticamente) plano de Minkowski.

Se sabe que es inusualmente simétrico y se ve igual en todos sus puntos, en todas las direcciones y en cualquier sistema inercial, sin importar qué tan rápido se muevan.

Pero, por otro lado, si admitimos la existencia de una máquina del tiempo, inmediatamente nos encontramos con un montón de paradojas como volar al pasado y "matar al abuelo con una pala" antes de que el abuelo pudiera convertirse en padre. El sentido común normal dicta que esto, muy probablemente, simplemente no puede ser. Y si una teoría física pretende describir la realidad, debe contener un mecanismo que prohíba la formación de tales "bucles de tiempo", o al menos impida su formación al extremo.

La relatividad general, sin duda, pretende describir la realidad. Encontró muchas soluciones que describen espacios con ciclos de tiempo cerrados, pero, por regla general, por una razón u otra, se reconocen como poco realistas o, digamos, "no peligrosos".

Así, el matemático austriaco K. Gödel indicó una solución muy interesante a las ecuaciones de Einstein: se trata de un universo estacionario homogéneo que gira como un todo. Contiene trayectorias cerradas, viajando a lo largo de las cuales puede regresar no solo al punto de partida del espacio, sino también al punto de partida en el tiempo. Sin embargo, el cálculo muestra que la duración mínima de dicho ciclo es mucho mayor que el tiempo de existencia del Universo.

Los agujeros de gusano atravesables, vistos como "puentes" entre diferentes universos, son temporales (como dijimos) para asumir que ambas bocas salen al mismo universo a medida que surgen bucles inmediatamente. Entonces, desde el punto de vista de la relatividad general, ¿qué impide su formación, al menos a escala macroscópica y cósmica?

La respuesta es simple: la estructura de las ecuaciones de Einstein. En su parte izquierda hay cantidades que caracterizan la geometría del espacio-tiempo, y en la derecha, el llamado tensor de energía-momento, que contiene información sobre la densidad de energía de la materia y varios campos, sobre su presión en diferentes direcciones, sobre su distribución en el espacio y sobre el estado de movimiento.

Uno puede "leer" las ecuaciones de Einstein de derecha a izquierda, afirmando que con su ayuda la materia "le dice" al espacio cómo doblarlo. Pero también es posible, de izquierda a derecha, entonces la interpretación será diferente: la geometría dicta las propiedades de la materia, que podría proporcionarla, la geometría, la existencia.

Entonces, si necesitamos la geometría de un agujero de gusano, la sustituimos en las ecuaciones de Einstein, analizamos y averiguamos qué tipo de materia se requiere. Resulta que es muy extraño y sin precedentes, se llama así - "materia exótica". Entonces, para crear el agujero de gusano más simple (esféricamente simétrico), es necesario que la densidad de energía y la presión en la dirección radial sumen un valor negativo. No hace falta decir que para los tipos ordinarios de materia (como muchos campos físicos conocidos), ¿ambas cantidades son positivas? ...

La naturaleza, como podemos ver, ha puesto una barrera seria para la aparición de agujeros de gusano. Pero así es como se organiza una persona, y los científicos no son una excepción: si existe una barrera, siempre habrá quienes estén dispuestos a superarla ...

Los trabajos de los teóricos interesados ​​en los agujeros de gusano se pueden dividir aproximadamente en dos direcciones complementarias. El primero, asumiendo la existencia de agujeros de gusano de antemano, examina las consecuencias resultantes, el segundo intenta determinar cómo y a partir de qué agujeros de gusano se pueden construir, en qué condiciones aparecen o pueden aparecer.

En obras de la primera dirección, por ejemplo, se discute tal cuestión.

Supongamos que tenemos un agujero de gusano a nuestra disposición, a través del cual puede pasar en cuestión de segundos, y dejar que sus dos bocas en forma de embudo "A" y "B" estén ubicadas cerca una de la otra en el espacio. ¿Es posible convertir un agujero así en una máquina del tiempo?

El físico estadounidense Kip Thorne y sus compañeros de trabajo mostraron cómo hacer esto: la idea es dejar una de las bocas, "A", en su lugar, y la otra, "B" (que debería comportarse como un cuerpo macizo ordinario), para acelerar a una velocidad comparable a la velocidad de la luz, y luego retroceder y frenar junto a "A". Entonces, debido al efecto SRT (ralentización del tiempo en un cuerpo en movimiento en comparación con uno estacionario), pasará menos tiempo para la boca "B" que para la boca "A". Además, cuanto mayor sea la velocidad y la duración del recorrido de la boca de "B", mayor será la diferencia de tiempo entre ellos.

Esta es, de hecho, la misma conocida por los científicos "paradoja de los gemelos": un gemelo que regresa de un vuelo a las estrellas resulta ser más joven que su hermano hogareño ... Dejemos que la diferencia de tiempo entre las bocas sea, por ejemplo, seis meses.

Luego, sentados cerca de la boca de "A" en medio del invierno, veremos a través del agujero de gusano una imagen vívida del verano pasado y, realmente, este verano y regresaremos, habiendo pasado por el agujero. Luego nos acercaremos nuevamente al embudo "A" (este, como acordamos, está en algún lugar cercano), una vez más nos sumergiremos en el agujero y - saltaremos directamente a la nieve del año pasado. Y así sucesivamente tantas veces como quieras. Moviéndonos en la dirección opuesta, sumergiéndonos en el embudo "B", saltemos seis meses hacia el futuro ...

Así, habiendo realizado una sola manipulación con una de las bocas, obtenemos una máquina del tiempo que se puede “usar” todo el tiempo (si, por supuesto, asumimos que el agujero es estable o que somos capaces de mantener su “funcionamiento” capacidad").

Las obras de la segunda dirección son más numerosas y, quizás, incluso más interesantes. Esta área incluye la búsqueda de modelos específicos de agujeros de gusano y el estudio de sus propiedades específicas, que, en general, determinan qué se puede hacer con estos agujeros y cómo utilizarlos.

Exomateria y energía oscura

Propiedades exóticas de la materia, que deberían tener Material de construcción porque los agujeros de gusano, como resulta, se pueden realizar debido a la llamada polarización del vacío de los campos cuánticos.

A esta conclusión llegaron recientemente los físicos rusos Arkady Popov y Sergei Sushkov de Kazán (junto con David Hochberg de España) y Sergei Krasnikov del Observatorio Pulkovo. Y en este caso, el vacío no es un vacío en absoluto, sino un estado cuántico con la energía más baja: un campo sin partículas reales. Constantemente aparecen en él pares de partículas "virtuales", que de nuevo desaparecen antes de que puedan ser detectadas por los instrumentos, pero dejan su huella muy real en forma de un tensor de energía-momento con propiedades inusuales.

Y aunque las propiedades cuánticas de la materia se manifiestan principalmente en el microcosmos, los agujeros de gusano que generan (en determinadas condiciones) pueden alcanzar tamaños muy decentes. Por cierto, uno de los artículos de S. Krasnikov tiene un título "aterrador": "La amenaza de los agujeros de gusano". Lo más interesante de esta discusión puramente teórica es que las observaciones astronómicas reales de los últimos años parecen socavar en gran medida a los oponentes de la posibilidad de la existencia misma de agujeros de gusano.

Los astrofísicos, al estudiar las estadísticas de las explosiones de supernovas en galaxias que se encuentran a miles de millones de años luz de nosotros, concluyeron que nuestro Universo no solo se está expandiendo, sino que se está dispersando con una velocidad cada vez mayor, es decir, con aceleración. Además, con el tiempo, esta aceleración incluso crece. Las observaciones más recientes realizadas con los últimos telescopios espaciales hablan de esto con bastante seguridad. Bueno, ahora es el momento de recordar la conexión entre la materia y la geometría en la relatividad general: la naturaleza de la expansión del Universo está estrechamente relacionada con la ecuación de estado de la materia, en otras palabras, con la relación entre su densidad y presión. Si la materia es ordinaria (con densidad y presión positivas), entonces la densidad misma disminuye con el tiempo y la expansión se ralentiza.

Si la presión es negativa e igual en magnitud, pero opuesta en el signo de la densidad de energía (entonces su suma = 0), entonces dicha densidad es constante en el tiempo y el espacio; esta es la llamada constante cosmológica, que conduce a la expansión. con aceleración constante.

Pero para que la aceleración crezca con el tiempo, y esto no es suficiente, la suma de la presión y la densidad de energía debe ser negativa. Nadie ha observado nunca tal materia, pero el comportamiento de la parte visible del Universo parece indicar su presencia. Los cálculos muestran que una materia tan extraña e invisible (llamada "energía oscura") en la era actual debería ser alrededor del 70%, y esta fracción aumenta constantemente (a diferencia de la materia ordinaria, que pierde densidad con el volumen creciente, la energía oscura se comporta paradójicamente: el Universo se está expandiendo y su densidad está aumentando). Pero después de todo (y ya hemos hablado de esto) una materia tan exótica es el "material de construcción" más adecuado para la formación de agujeros de gusano.

Así que es tentador fantasear: tarde o temprano, se descubrirá la energía oscura, los científicos y los tecnólogos aprenderán a espesarla y a construir agujeros de gusano, y luego, no muy lejos de los "sueños hechos realidad", sobre las máquinas del tiempo y los túneles que conducen a las estrellas. ...

Es cierto que la estimación de la densidad de la energía oscura en el Universo, que asegura su expansión acelerada, se amortigua un poco: si la energía oscura se distribuye uniformemente, se obtiene un valor absolutamente insignificante, alrededor de 10-29 g / cm3. Para la materia ordinaria, esta densidad corresponde a 10 átomos de hidrógeno por 1 m3. Incluso el gas interestelar es varias veces más denso. Entonces, si este camino para crear una máquina del tiempo puede volverse real, no será muy, muy pronto.

Se requiere un agujero de rosquilla

Hasta ahora, hemos estado hablando de agujeros de gusano en forma de túnel con cuellos lisos. Pero la relatividad general predice otro tipo de agujeros de gusano y, en principio, no requieren ninguna materia distribuida en absoluto. Existe toda la clase soluciones de las ecuaciones de Einstein, en las que el espacio-tiempo de cuatro dimensiones, plano lejos de la fuente del campo, existe, por así decirlo, en dos copias (u hojas), y solo un anillo delgado (la fuente del campo) y un disco delimitado por este anillo son comunes a ambos.

Este anillo tiene una propiedad verdaderamente mágica: puedes "deambular" por él durante el tiempo que quieras, permaneciendo en "tu" mundo, pero una vez que lo atraviesas, te encontrarás en un mundo completamente diferente, aunque similar a " tu propio". Y para volver, hay que volver a pasar por el ring (y por cualquier lado, no necesariamente por el que acaba de salir).

El anillo en sí es singular: la curvatura del espacio-tiempo se vuelve infinito, pero todos los puntos dentro de él son completamente normales y el cuerpo que se mueve allí no experimenta ningún efecto catastrófico.

Es interesante que haya muchas soluciones de este tipo, tanto neutrales como con carga eléctrica, con rotación y sin ella. Esta, en particular, es la famosa solución del neozelandés R. Kerr para un agujero negro en rotación. Describe de manera más realista los agujeros negros de escalas estelares y galácticas (cuya existencia la mayoría de los astrofísicos ya no duda), ya que casi todos los cuerpos celestes experimentan rotación, y cuando se comprimen, la rotación solo se acelera, especialmente cuando colapsan en un agujero negro.

Entonces, ¿resulta que los agujeros negros que giran exactamente son candidatos "directos" para "máquinas del tiempo"? Sin embargo, los agujeros negros que se forman en los sistemas estelares están rodeados y llenos de gas caliente y radiación mortal. Además de esta objeción puramente práctica, también hay una fundamental asociada con las dificultades de salir del horizonte de eventos a una nueva “hoja” espacio-temporal. Pero no vale la pena detenerse en esto con más detalle, ya que según la relatividad general y muchas de sus generalizaciones, los agujeros de gusano con anillos singulares pueden existir sin ningún horizonte.

Así que hay al menos dos posibilidades teóricas de la existencia de agujeros de gusano que conectan mundos diferentes: los agujeros pueden ser lisos y estar constituidos por materias exóticas, o pueden surgir por singularidad, sin dejar de ser transitables.

Espacio y cuerdas

Los anillos delgados y singulares se asemejan a otros objetos inusuales predichos por la física moderna: cuerdas cósmicas, formadas (según algunas teorías) en el Universo temprano cuando la materia superdensa se enfrió y cambió de estado.

Realmente se parecen a cuerdas, solo que inusualmente pesadas: muchos miles de millones de toneladas por centímetro de longitud con un grosor de una fracción de micrón. Y, como lo demostraron el estadounidense Richard Gott y el francés Gerard Clement, a partir de varias cuerdas que se mueven entre sí a altas velocidades, es posible realizar construcciones que contengan bucles de tiempo. Es decir, moviéndote de cierta manera en el campo gravitacional de estas cuerdas, puedes volver al punto de partida antes de que lo dejaste.

Los astrónomos han estado buscando este tipo durante mucho tiempo. objetos espaciales, y hoy en día ya existe un "buen" candidato: el objeto CSL-1. Estas son dos galaxias notablemente similares, que en realidad son probablemente una, solo que se bifurcan debido al efecto de las lentes gravitacionales. Además, en este caso, la lente gravitacional no es esférica, sino cilíndrica, que se asemeja a un hilo largo, delgado y pesado.

¿Ayudará la quinta dimensión?

En el caso de que el espacio-tiempo contenga más de cuatro dimensiones, la arquitectura de los agujeros de gusano adquiere nuevas posibilidades previamente desconocidas.

Así, en los últimos años, el concepto de "paz de brana" ha ganado popularidad. Supone que toda la materia observada está ubicada en alguna superficie tetradimensional (denotada por el término "brana" - la palabra truncada "membrana"), y en el volumen circundante de cinco o seis dimensiones no hay nada más que el campo gravitacional. El campo gravitacional en la propia brana (y solo nosotros lo observamos) obedece a las ecuaciones de Einstein modificadas, y en ellas hay una contribución de la geometría del volumen circundante.

Entonces, este aporte es capaz de jugar el papel de materia exótica que genera agujeros de gusano. Las madrigueras pueden ser de cualquier tamaño y no tienen su propia gravedad.

Esto, por supuesto, no agota toda la variedad de "estructuras" de los agujeros de gusano, y la conclusión general es que, a pesar de lo inusual de sus propiedades y de todas las dificultades de naturaleza fundamental, incluida la filosófica, a las que pueden conducir , su posible existencia es tomarlo en serio y con el debido cuidado.

No se puede descartar, por ejemplo, que existan grandes agujeros en el espacio interestelar o intergaláctico, aunque solo sea por la concentración de la misma energía oscura que acelera la expansión del Universo.

Todavía no hay una respuesta inequívoca a las preguntas: cómo podrían verse para un observador terrestre y si hay una manera de detectarlas. A diferencia de los agujeros negros, es posible que los agujeros de gusano ni siquiera tengan un campo de atracción apreciable (no se excluye la repulsión) y, por lo tanto, en su vecindad, no se deben esperar concentraciones notables de estrellas o gas y polvo interestelar.

Pero suponiendo que puedan "cortocircuitar" regiones o épocas alejadas unas de otras, pasando a través de ellas mismas la radiación de las luminarias, es muy posible esperar que alguna galaxia distante parezca inusualmente cercana.

Debido a la expansión del Universo, cuanto más lejos está la galaxia, mayor es el cambio de espectro (hacia el lado rojo) que nos llega su radiación. Pero al mirar a través de un agujero de gusano, es posible que no haya corrimiento al rojo. O lo será, pero algo más. Algunos de estos objetos se pueden observar simultáneamente de dos formas: a través del agujero o "de la forma habitual", "más allá del agujero".

Así, un signo de un agujero de gusano cósmico puede ser el siguiente: la observación de dos objetos con propiedades muy similares, pero a diferentes distancias aparentes y con diferentes corrimientos al rojo.

Si los agujeros de gusano encuentran (o construyen), el campo de la filosofía que se ocupa de la interpretación de la ciencia se enfrentará a tareas nuevas y, debo decir, muy difíciles. Y a pesar de todo lo aparentemente absurdo de los bucles de tiempo y la complejidad de los problemas asociados con la causalidad, esta área de la ciencia, con toda probabilidad, tarde o temprano, de alguna manera lo resolverá. Así como una vez "enfrenté" problemas conceptuales mecánica cuántica y la teoría de la relatividad de Einstein ...

Kirill Bronnikov, doctor en ciencias físicas y matemáticas

Viajar por el espacio y el tiempo es posible no solo en películas de ciencia ficción y libros de ciencia ficción, un poco más y puede convertirse en una realidad. Muchos expertos conocidos y respetados están trabajando en el estudio de un fenómeno como un agujero de gusano y un túnel del espacio-tiempo.

Un agujero de gusano, en la definición del físico Eric Davis, es una especie de túnel cósmico, también llamado garganta, que conecta dos regiones distantes en el Universo o dos Universos diferentes, si existen otros Universos, o dos períodos de tiempo diferentes, o espaciales diferentes. dimensiones. A pesar de que la existencia no ha sido probada, los científicos están considerando seriamente todo tipo de formas de usar agujeros de gusano atravesables, siempre que existan, para superar la distancia a la velocidad de la luz e incluso viajar en el tiempo.

Antes de usar agujeros de gusano, los científicos deben encontrarlos. Hoy, desafortunadamente, no se ha encontrado evidencia de la existencia de agujeros de gusano. Pero si existen, su ubicación puede no ser tan difícil como parece a primera vista.

¿Qué son los agujeros de gusano?

Hoy en día, existen varias teorías sobre el origen de los agujeros de gusano. El matemático Ludwig Flamm, que utilizó las ecuaciones de la relatividad de Albert Einstein, fue el primero en sugerir el término "agujero de gusano", que describe el proceso en el que la gravedad puede doblar el espacio temporal relacionado con el tejido de la realidad física, como resultado de lo cual un espacio -Tiempo se forma el túnel.

Ali Evgun, de la Universidad del Mediterráneo Oriental en Chipre, sugiere que los agujeros de gusano se originan en áreas de acumulación densa de materia oscura. Según esta teoría, podrían existir agujeros de gusano en las regiones exteriores. Vía Láctea donde hay materia oscura y dentro de otras galaxias. Matemáticamente, pudo demostrar que existen todas las condiciones necesarias para confirmar esta teoría.

"En el futuro, será posible observar indirectamente tales experimentos, como se muestra en la película Interstellar", dijo Ali Evgun.

Thorne y varios otros científicos concluyeron que incluso si se formara un determinado agujero de gusano debido a factores necesarios, lo más probable es que colapsara antes de que cualquier objeto o persona lo atravesara. Mantener el agujero de gusano abierto el tiempo suficiente llevaría un gran número de la llamada "materia exótica". Una de las formas de la "materia exótica" natural es la energía oscura, Davis explica su acción de la siguiente manera: "la presión, cuyo valor está por debajo de la atmosférica, crea una fuerza gravitacional-repulsiva, que a su vez empuja el espacio interior de nuestro Universo hacia afuera. , que produce una expansión inflacionaria del Universo ".

Un material exótico como la materia oscura es cinco veces más abundante en el universo que sustancias convencionales... Hasta ahora, los científicos no han podido detectar grupos de materia oscura o energía oscura, por lo que se desconocen muchas de sus propiedades. El estudio de sus propiedades se produce mediante el estudio del espacio que les rodea.

A través de un agujero de gusano a través del tiempo, ¿realidad?

La idea del viaje en el tiempo es bastante popular no solo entre los investigadores. El viaje de Alice a través del espejo en la novela homónima de Lewis Carroll se basa en la teoría de los agujeros de gusano. ¿Qué es un túnel espacio-temporal? La región del espacio en el extremo más alejado del túnel debe sobresalir del área alrededor de la entrada debido a distorsiones como reflejos en espejos curvos. Otro signo puede ser un movimiento concentrado de luz dirigida a través del túnel del agujero de gusano por las corrientes de aire. Davis llama al fenómeno en el extremo principal del agujero de gusano "el efecto cáustico del arco iris". Estos efectos se pueden ver desde la distancia. "Los astrónomos planean usar telescopios para buscar estos fenómenos del arco iris, buscando agujeros de gusano transitables naturales o incluso creados de manera no natural", dijo Davis. "Nunca escuché que el proyecto despegara".

Como parte de su investigación sobre los agujeros de gusano, Thorne propuso una teoría de que el agujero de gusano podría usarse como una máquina del tiempo. Los experimentos mentales relacionados con el viaje en el tiempo a menudo encuentran paradojas. Quizás el más famoso de ellos es la paradoja del abuelo: si un investigador va al pasado y mata a su abuelo, entonces esta persona no podrá nacer y, en consecuencia, nunca retrocederá en el tiempo. Se puede suponer que camino de vuelta El viaje en el tiempo no es, según Davis, el trabajo de Thorne abrió nuevas vías para que los científicos lo estudien.

Enlace fantasma: Agujeros de gusano y el reino cuántico

"Toda la industria artesanal de la física teórica surgió a partir de teorías que llevaron al desarrollo de otros métodos espacio-temporales que produjeron las causas descritas de las paradojas asociadas con la máquina del tiempo", dijo Davis. A pesar de todo, la posibilidad de utilizar un agujero de gusano para viajar en el tiempo atrae tanto a los fanáticos de la ciencia ficción como a los que quieren cambiar su pasado. Davis cree basado en teorías modernas que para hacer una máquina del tiempo a partir de un agujero de gusano, los flujos en uno o ambos extremos del túnel deberán acelerarse a velocidades cercanas a la velocidad de la luz.

"Basado en esto, sería extremadamente difícil construir una máquina del tiempo basada en un agujero de gusano", dijo Davis. "En relación con esto, será mucho más fácil usar agujeros de gusano para viajes interestelares en el espacio".

Otros físicos han sugerido que el viaje en el tiempo a través de un agujero de gusano podría causar una acumulación masiva de energía que destruye el túnel antes de que pueda usarse como una máquina del tiempo, un proceso conocido como reacción cuántica inversa. Aún así, soñar con el potencial de los agujeros de gusano sigue siendo divertido: "Piense en todas las posibilidades que las personas tendrían si encontraran una manera, ¿qué podrían hacer si pudieran viajar en el tiempo?", Dijo Davis. "Sus aventuras serían muy interesantes, por decir lo menos".