Новости науки
Предсказано существование проходимой червоточины нового типа?
Физики-теоретики из Технологического института Карлсруэ (Германия) нашли новое решение уравнений общей теории относительности Эйнштейна, которое предсказывает существование проходимых червоточин (кротовых нор) нового типа, не предполагающих обязательного присутствия экзотической материи.
Концепция пространственно-временного туннеля была впервые предложена в 1935 году в виде «мостов» Эйнштейна – Розена, которые, тем не менее, невозможно пересечь из-за наличия сингулярности. В 1988 году физик-теоретик Кип Торн и его аспирант Майк Моррис показали, что некоторые червоточины в рамках общей теории относительности могут быть проходимы, но при условии существования экзотической материи, которая удерживает их открытыми.
Авторам новой работы удалось доказать, что вместо экзотической материи можно использовать трехмерный дефект пространства-времени. В отличие от типичных кротовых нор, которые имеют горловину, между входами (устьями) в одиночную червоточину, расположенными в разных областях Вселенной или в разных вселенных, располагается пространственно-временной «туннель» нулевой длины.
Ученые рассмотрели сценарий, в котором устья одной и той же червоточины располагаются в условных «верхнем» и «нижнем» мирах. Если существует множество червоточин с вакуумным дефектом, то луч света может проникнуть в одно из устьев и попасть в другой мир, затем перемещаться какое-то время в обычном пространстве, чтобы войти в другое устье и вернуться в первый мир. При этом луч всегда выходит из точки, противоположной точке входа.
В основополагающей статье Торна и Морриса обсуждалась также возможность использования червоточин с экзотической материей для путешествия назад во времени. Машину времени можно построить и в случае множества червоточин с вакуумным дефектом, используя большую локализованную массу. Если разместить эту массу у устья червоточины в одном из миров, время в этой области будет идти медленнее в результате гравитационного воздействия.
Можно предположить, что в одном из миров (например, в верхнем) расстояние между соседними червоточинами ничтожно мало по сравнению с расстоянием между ними в той Вселенной, где расположена локализованная масса (в нижнем мире). Расчеты показали: если путешественник двигается через обычное пространство нижнего мира от обычного устья к устью, рядом с которым находится замедляющая время масса, а затем быстро проходит через две червоточины, сначала попадая в верхний мир и возвращаясь к первому устью, то он перемещается в точку времени, предшествующую той, когда он начал свой путь.
Препринт с результатами исследования опубликован в репозитории arXiv.
Обнаружен гигантский космический пузырь
Астрономы Гавайского университета обнаружили огромный пузырь из галактик на расстоянии 820 миллионов световых лет, который может являться реликтовым объектом, возникшим в результате процессов, происходивших при рождении Вселенной. Он был назван Хоолейлана (Ho‘oleilana) – словом, взятом из гавайской песни Кумулипо, посвященной сотворению мира.
Считается, что в течение первых 400 тысяч лет существования Вселенной пространство было заполнено горячей плазмой, в которой электроны были отделены от ядер атомов. Области плазмы с бόльшей плотностью начинали коллапсировать под действием собственной гравитации, преодолевая давление радиации. Это привело к возникновению барионных акустических осцилляций (БАО) – акустических волн, которые распространялись изнутри наружу.
Самые крупные акустические волны распространялись на расстояние почти 500 миллионов световых лет и «застыли », когда Вселенная достаточно расширилась и охладилась. Границы этих пузырей образованы галактиками, которые размещены более плотно, чем внутри и снаружи БАО.