Регистрация пройдена успешно!
Пожалуйста, перейдите по ссылке из письма, отправленного на
РИА Наука

Черные дыры и кротовые норы: можно ли построить тоннель в другую Вселенную

© Иллюстрация РИА Новости . Depositphotos / Igor Zhuravlov, NASAПара сверхмассивных черных дыр в центре галактики OJ 287
Пара сверхмассивных черных дыр в центре галактики OJ 287
Черные дыры и кротовые норы давно стали привычным атрибутом многих фантастических фильмов и сериалов, в которых космические путешественники используют их для мгновенных перемещений по Вселенной. Что такое черные дыры и кротовые норы, насколько правдоподобны путешествия сквозь время и пространство? Какую невероятную правду показывают в фантастических фильмах? Об этом РИА Новости рассказали российские физики из университетов "Проекта 5-100".
Что такое черная дыра?
Черной дырой физики называют область пространства-времени со столь сильной гравитацией, что никакая материя, энергия или информация (включая свет) не может покинуть данную область, однажды в нее попав. Черная дыра ограничена в пространстве горизонтом событий: границей черной дыры, за пределы которой не может вырваться никакой объект или излучение. Таким образом, наблюдатели, находящиеся вне черной дыры, не могут получить никакой информации о том, что делается внутри нее.
Так художник представил себе внезапную гибель Вселенной
Ученые: наша Вселенная может погибнуть в любой момент
Согласно общей теории относительности, геометрия черных дыр описывается уравнениями Эйнштейна, связывающими между собой метрику искривленного пространства-времени со свойствами заполняющей его материи, а гравитация – это проявление кривизны пространства-времени, сообщил профессор Учебно-научного института гравитации и космологии Российского университета дружбы народов (РУДН) Кирилл Бронников.
"Ученые теоретически описали много разновидностей черных дыр. Они различаются наличием или отсутствием вращения, электрического заряда и других возможных параметров. Считается, что черные дыры могут возникать при сжатии достаточно массивных звезд на конечной стадии их эволюции или при флуктуациях сверхплотной материи в ранней Вселенной", - рассказал он.
По его словам, увидеть черную дыру нельзя, так как внешний наблюдатель не может получать какую-либо информацию напрямую с горизонта событий. Поэтому черная дыра может проявлять себя лишь косвенно — по искривлению проходящих рядом лучей света, по электромагнитному излучению от падающей в нее окружающей материи, и т.д.
Темная материя
Ученые создали сверхбыстрый робот-микроскоп для поиска темной материи
Ученым до сих пор непонятно, что представляют собой внутренние области черных дыр, скрытые под горизонтом событий. Согласно большинству моделей черных дыр в общей теории относительности, в них должны быть "сингулярности" – точки, линии или поверхности с бесконечно большими значениями кривизны пространства-времени, а также плотности и давления вещества. Однако многие исследователи считают, что в реальности этого быть не может.
"Здесь мы сталкиваемся с границей применимости наших классических представлений о пространстве-времени и вступаем в неизведанную область не построенной пока еще квантовой теории гравитации", - отметил Кирилл Бронников.
Он рассказал о возможности существования еще одного вида черной дыры – так называемой "черной вселенной". Со стороны она может выглядеть как любая другая черная дыра. Однако проникший внутрь нее наблюдатель, пересекая горизонт событий, попадает не в сингулярность, а в новую расширяющуюся вселенную.
В поисках черных дыр
В начале 2019 года завершилась наблюдательная программа наземно-космического интерферометра "Радиоастрон", с разрешением в несколько тысяч раз выше, чем у знаменитого космического телескопа "Хаббл". "Радиоастрон" - это несколько десятков мощнейших наземных радиотелескопов и космическая обсерватория, соединенные при помощи специальных алгоритмов в виртуальную "тарелку" диаметром значительно больше нашей планеты.
"Радиоастрон" позволил российским астрономам обнаружить четкие наблюдательные указания на существование в центре галактики OJ287 в созвездии Рака пары сверхмассивных черных дыр, которые вращаются на небольшом расстоянии друг от друга, сообщил руководитель лаборатории фундаментальных и прикладных исследований релятивистских объектов Вселенной Московского физико-технического института (МФТИ) Юрий Ковалев.
© Фото : НПО имени Лавочкина

"Радиоастрон" — проект наземно-космической радиоинтерферометрии со сверхдлинными базами, в котором участвуют наземные радиообсерватории разных стран совместно с российским космическим радиотелескопом КРТ-10 на борту спутника "Спектр-Р".

На фото: российский космический радиотелескоп "Радиоастрон" перед накаткой головного обтекателя ракеты-носителя

Российский космический радиотелескоп Радиоастрон (Спектр-Р) перед накаткой головного обтекателя ракеты-носителя
1 из 8

"Радиоастрон" — проект наземно-космической радиоинтерферометрии со сверхдлинными базами, в котором участвуют наземные радиообсерватории разных стран совместно с российским космическим радиотелескопом КРТ-10 на борту спутника "Спектр-Р".

На фото: российский космический радиотелескоп "Радиоастрон" перед накаткой головного обтекателя ракеты-носителя

© РИА Новости / Павел Львов / Перейти в фотобанк

Разработка проекта космического радиотелескопа "Радиоастрон" была начата еще в СССР, но производству и запуску помешали события связанные с распадом страны.

На фото: Северное сияние в окрестностях реки Ура Мурманской области

Северное сияние в окрестностях реки Ура Мурманской области
2 из 8

Разработка проекта космического радиотелескопа "Радиоастрон" была начата еще в СССР, но производству и запуску помешали события связанные с распадом страны.

На фото: Северное сияние в окрестностях реки Ура Мурманской области

© Фото : НПО имени Лавочкина

В 2000-е годы ХХI века ученые и инженеры Астрокосмического центра Физического института им. П.Н. Лебедева Российской академии наук провели значительный пересмотр проекта, учитывая самые последние достижения науки и техники.

На фото: элемент российского космического радиотелескопа "Радиоастрон"

Российский космический радиотелескоп «Радиоастрон» («Спектр-Р»)
3 из 8

В 2000-е годы ХХI века ученые и инженеры Астрокосмического центра Физического института им. П.Н. Лебедева Российской академии наук провели значительный пересмотр проекта, учитывая самые последние достижения науки и техники.

На фото: элемент российского космического радиотелескопа "Радиоастрон"

© РИА Новости / Олег Урусов / Перейти в фотобанк

Старт космического аппарата "Спектр-Р" с 10-метровым космическим радиотелескопом на борту состоялся в июле 2011 года с космодрома Байконур.

На фото: установка ракеты-носителя "Зенит-2SБ" на стартовом комплексе космодрома "Байконур"

Установка ракеты-носителя Зенит-2SБ с космическим аппаратом Электро-Л на стартовом комплексе космодрома Байконур
4 из 8

Старт космического аппарата "Спектр-Р" с 10-метровым космическим радиотелескопом на борту состоялся в июле 2011 года с космодрома Байконур.

На фото: установка ракеты-носителя "Зенит-2SБ" на стартовом комплексе космодрома "Байконур"

© Фото : ИКИ РАН/ НПО имени Лавочкина

Длительность одного витка "Спектр-Р" на околоземной орбите составляла 6 суток. Для постоянной работы проекту требовались две наземные станции управления и приема научных данных на разных полушариях.

На фото: художественное изображение космического радиотелескопа "Спектр-Р"

Художественное изображение космического радиотелескопа Спектр-Р проекта наземно-космического интерферометра РадиоАстрон
5 из 8

Длительность одного витка "Спектр-Р" на околоземной орбите составляла 6 суток. Для постоянной работы проекту требовались две наземные станции управления и приема научных данных на разных полушариях.

На фото: художественное изображение космического радиотелескопа "Спектр-Р"

© РИА Новости / РИА Новости

С восточного полушария связь поддерживалась 22-метровым радиотелескопом (РТ-22) Пущинской радиоастрофизической обсерватории в Московской области. В западном полушарии связь и прием информации обеспечивался через 43-метровый радиотелескоп американской обсерватории Грин Бэнк.

На фото: Радиотелескоп-22 (РТ-22)

Радиотелескоп-22
6 из 8

С восточного полушария связь поддерживалась 22-метровым радиотелескопом (РТ-22) Пущинской радиоастрофизической обсерватории в Московской области. В западном полушарии связь и прием информации обеспечивался через 43-метровый радиотелескоп американской обсерватории Грин Бэнк.

На фото: Радиотелескоп-22 (РТ-22)

© Иллюстрация РИА Новости . ESA

Список научных достижений "Радиоастрон" довольно широк. Среди прочего в нем есть и открытия, которые в ближайшее время могут полностью поменять представления о том, как возникают и живут галактики и как работают самые беспокойные и большие их обитатели — сверхмассивные черные дыры.

На фото: пара сверхмассивных черных дыр в центре галактики OJ 287

Пара сверхмассивных черных дыр в центре галактики OJ 287
7 из 8

Список научных достижений "Радиоастрон" довольно широк. Среди прочего в нем есть и открытия, которые в ближайшее время могут полностью поменять представления о том, как возникают и живут галактики и как работают самые беспокойные и большие их обитатели — сверхмассивные черные дыры.

На фото: пара сверхмассивных черных дыр в центре галактики OJ 287

© Иллюстрация РИА Новости . Depositphotos / Andreus, Millimetron

За время работы проекта изучено 250 объектов Вселенной, проведены десятки экспериментов по измерению эффекта гравитационного замедления времени и тем самым осуществлена проверка эйнштейновского принципа эквивалентности и общей теории относительности.

На фото: художественное изображение наземно-космического интерферометра "Миллиметрон"

Миллиметрон
8 из 8

За время работы проекта изучено 250 объектов Вселенной, проведены десятки экспериментов по измерению эффекта гравитационного замедления времени и тем самым осуществлена проверка эйнштейновского принципа эквивалентности и общей теории относительности.

На фото: художественное изображение наземно-космического интерферометра "Миллиметрон"

1 из 8

"Радиоастрон" — проект наземно-космической радиоинтерферометрии со сверхдлинными базами, в котором участвуют наземные радиообсерватории разных стран совместно с российским космическим радиотелескопом КРТ-10 на борту спутника "Спектр-Р".

На фото: российский космический радиотелескоп "Радиоастрон" перед накаткой головного обтекателя ракеты-носителя

2 из 8

Разработка проекта космического радиотелескопа "Радиоастрон" была начата еще в СССР, но производству и запуску помешали события связанные с распадом страны.

На фото: Северное сияние в окрестностях реки Ура Мурманской области

3 из 8

В 2000-е годы ХХI века ученые и инженеры Астрокосмического центра Физического института им. П.Н. Лебедева Российской академии наук провели значительный пересмотр проекта, учитывая самые последние достижения науки и техники.

На фото: элемент российского космического радиотелескопа "Радиоастрон"

4 из 8

Старт космического аппарата "Спектр-Р" с 10-метровым космическим радиотелескопом на борту состоялся в июле 2011 года с космодрома Байконур.

На фото: установка ракеты-носителя "Зенит-2SБ" на стартовом комплексе космодрома "Байконур"

5 из 8

Длительность одного витка "Спектр-Р" на околоземной орбите составляла 6 суток. Для постоянной работы проекту требовались две наземные станции управления и приема научных данных на разных полушариях.

На фото: художественное изображение космического радиотелескопа "Спектр-Р"

6 из 8

С восточного полушария связь поддерживалась 22-метровым радиотелескопом (РТ-22) Пущинской радиоастрофизической обсерватории в Московской области. В западном полушарии связь и прием информации обеспечивался через 43-метровый радиотелескоп американской обсерватории Грин Бэнк.

На фото: Радиотелескоп-22 (РТ-22)

7 из 8

Список научных достижений "Радиоастрон" довольно широк. Среди прочего в нем есть и открытия, которые в ближайшее время могут полностью поменять представления о том, как возникают и живут галактики и как работают самые беспокойные и большие их обитатели — сверхмассивные черные дыры.

На фото: пара сверхмассивных черных дыр в центре галактики OJ 287

8 из 8

За время работы проекта изучено 250 объектов Вселенной, проведены десятки экспериментов по измерению эффекта гравитационного замедления времени и тем самым осуществлена проверка эйнштейновского принципа эквивалентности и общей теории относительности.

На фото: художественное изображение наземно-космического интерферометра "Миллиметрон"

"Наши наблюдения хорошо соответствуют предсказаниям модели двойной черной дыры в OJ287. В будущем, с помощью наземно-космического интерферометра "Миллиметрон", мы планируем изучать на более коротких длинах волн тени и окрестности черных дыр в нашей и других галактиках. Это также поможет проверить теоретические представления о существовании других объектов - "кротовых нор"", - рассказал он.
Тоннели в другие измерения
"Кротовые норы" (английский эквивалент названия – wormholes, или червоточины) – самые интригующие объекты Вселенной, о существовании которых спорят ученые. Это конфигурации пространства-времени в виде своеобразных тоннелей между удаленными областями нашей Вселенной или даже между разными вселенными.
"Кротовые норы родственны черным дырам, поскольку представляют собой локализованные объекты с достаточно сильной гравитацией и кривизной пространства. Но, в отличие от черных дыр, они не имеют "ловушки" - горизонта событий, потому теоретически допускают не только "вход", но и "выход". То есть, их можно пройти насквозь и вернуться", - рассказал профессор Национального исследовательского ядерного университета "МИФИ" (НИЯУ МИФИ) Сергей Рубин.
Несмотря на то, что кротовые норы не противоречат общей теории относительности и предсказываются некоторыми космологическим теориями, реальные кандидаты на роль таких объектов до сих пор неизвестны. Кроме того, кротовые норы подразумевают весьма нетипичную геометрию пространства-времени, для поддержания которой требуется материя с экзотическими свойствами (например, с отрицательной плотностью энергии).
Путешествия во времени: что мы об этом знаем
Путешествия во времени: что мы об этом знаемВыход романа Герберта Уэллса сделал машину времени одним из «столпов» научной фантастики. Инфографика ria.ru рассказывает, какие теории о путешествии во времени выдвигались учеными в разные годы.
"Открытие кротовых нор в природе или их создание в лаборатории означало бы настоящий переворот в физике пространства-времени", - подчеркнул ученый.
Сергей Рубин не разделяет уверенности астронома Хайно Фальке в том, что недавние снимки "тени" черной дыры в центре галактики М87, полученные в проекте Event Horizons Telescope, могут подтверждать существование тоннелей в структуре пространства-времени. Для окончательных выводов не хватает точности измерений.
Вместе с тем, теоретические представления об этих объектах помогают ученым глубже понять природу пространства-времени и гравитации.
Как пролезть в кротовую нору?
Не все фантастические фильмы о тоннелях в другие измерения далеки от современных научных теорий, считает профессор Балтийского федерального университета имени И. Канта (БФУ) Артем Юров.
"В фильме "Интерстеллар" сведения о чёрных дырах и дополнительных пространствах соответствуют научным представлениям. Это не удивительно, ведь научным консультантом фильма был нобелевский лауреат, специалист в области физики черных дыр Кип Торн. Именно он вдохнул новую жизнь в идеи о существования кротовых нор", - рассказал он.
По мнению Артема Юрова, хотя кротовые норы и разрешены законами физики, они не могут возникнуть сами. Однако их могла бы построить чрезвычайно развитая в техническом и научном плане цивилизация.
"Этому не надо удивляться, в конце концов, автомобиль Тойота тоже не может появиться спонтанно, даже если ждать десятки миллиардов лет — его надо сделать", - считает он.
Кварк-глюонная плазма
Проект ФЕНИКС: как изучают "суп", в котором "заварилась" наша Вселенная
Сегодня физики думают о возможности образования кротовых нор, которые не распадаются быстро, а также о том, как сделать их достаточно большими для того, чтобы там поместились и не разрушились хотя бы молекулы.
"Гипотетически возможно отправить геном человека через кротовую нору. Согласно расчетам, существуют и воронки в дополнительные измерения, но они пока совсем маленькие, 10 в минус 31 степени сантиметров", – рассказал Сергей Рубин.
По мнению ученого, через кротовую нору гипотетически возможно в будущем переслать человечество из умирающей Вселенной в другую, только начинающую жить. Для этого необязательно посылать туда человека физически – можно отправить туда информацию, на основе которой в новой Вселенной наша цивилизация восстановится самостоятельно.
Рекомендуем
Лента новостей
0
Сначала новыеСначала старые
loader
Онлайн
Заголовок открываемого материала
Чтобы участвовать в дискуссии
авторизуйтесь или зарегистрируйтесь
loader
Чаты
Заголовок открываемого материала