Микроскопические кротовые норы оказались возможны
При помощи проходимых червоточин можно «телепортироваться» из одной части Вселенной в другую. Теперь физики показали, что такие объекты микроскопического размера действительно могут существовать без необходимости в материи с отрицательной плотностью энергии
Червоточины, как и черные дыры, оказываются возможны, исходя из уравнений общей теории относительности Альберта Эйнштейна, опубликованных в 1916 году. Важным постулатом теории Эйнштейна является то, что Вселенная имеет четыре измерения — три пространственных и одно временное. Вместе они образуют то, что известно как пространство-время.
Оно может быть растянуто и искривлено массивными объектами, такими как звезды. Но искривить пространство можно даже без массивного объекта. На этой идее и построена гипотеза о существовании червоточин. Эти объекты представляют собой две точки пространства, которые соединяются между собой своего рода туннелем. До сих пор наблюдать червоточину или, как ее еще называют — кротовую нору — никому не удавалось, но в теории такие объекты могут позволить буквально телепортироваться из одной части Вселенной в другую.
Существуют два класс червоточин — проходимые и непроходимые. Первые слишком нестабильные и схлопываются быстрее, чем даже свет сможет пройти через них. Через вторые в теории может пройти какой-либо объект, но для поддержания их стабильности в более ранних теориях была необходима материя с отрицательной плотностью энергии.
В новой работе авторы объединили элементы теории относительности с элементами квантовой теории и классической электродинамики. Ученые использовали элементарные частицы в качестве объектов, которые должны были пройти через гипотетическую червоточину. В качестве математического описания физики выбрали уравнение Дирака, которое позволяет вычислить функцию плотности вероятности частицы в соответствии с квантовой теорией и теорией относительности.
В результате ученые показали, что новая модель допускает существование проходимой червоточины, при условии, что соотношение между электрическим зарядом и массой червоточины выше определенного значения. Кроме того, ученые показали, что через такие червоточины могут проходить и электромагнитные волны. Микроскопические кротовые норы, вероятно, не будут пригодны для межзвездных путешествий. Кроме того, модель необходимо дополнительно уточнить, чтобы выяснить, могут ли такие необычные структуры действительно существовать.
Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters.