Знание-сила, 2006 № 12 (954) - [10]
Александр Грудинкин
Вход в червоточины воспрещен?
Ему незачем было видеть туннель, чтобы знать, что тот существует. А убеждать в этом остальных представляюсь ему бесполезной затеей.
А. Бьой Касарес. О форме мира
Многие понятия современной физики прижились и на страницах научно-фантастических книг или даже заимствованы оттуда: телепортация, тахионы, многомерное пространство, параллельные вселенные, путешествия во времени... Не стали исключением и "червоточины", сперва подточившие устои космоса в книгах популярного жанра, а потом странные космические туннели источили и строго научные работы (о "червоточинах" наш журнал писал в мае 2000 года). Доверясь гипотезе, некоторые астрономы смело соединяли этими туннелями отдаленные части космоса, прокладывая путь будущим экспедициям. Ведь, оказавшись в такой "червоточине", можно вмиг перенестись на множество световых лет от Земли. Знать бы только, где найти этот "скоростной лифт" мироздания?
"Идеи, представленные на страницах научно-фантастических произведений, иногда перекочевывают в научные теории. А то, глядишь, и наука выдвинет идеи, которые покажутся еще страннее самых диких фантазий, порожденных писателя ми-фантастами", — подчеркивает британский физик Стивен Хоукинг.
Его мнение разделяют многие ученые. "Мы все вдохновляемся одними и теми же идеями, — признается американский физик Лоуренс Краус, выпустивший книгу комментариев к фантастическому сериалу "Star Trek" ("Звездный путь"). — Однако если даже самые лучшие научно-фантастические романы завораживают нас сакраментальным "Что было бы, если бы" и, как правило, не дают никаких окончательных ответов, то современная наука готова нам объяснить, что возможно, а что все- таки нет"...
Обшая теория относительности Эйнштейна благоволит самым неожиданным гипотезам. В принципе, согласно ей, "могут существовать самые невероятные веши, какие только возможны: от двигателя, искривляющего пространство, до путешествий во времени" (Л. Краус). Статьи, посвященные уорп-двигателю — двигателю, искривляющему пространство, в последние десять лет появлялись даже на страницах серьезных научных журналов (впервые такую статью опубликовал в 1994 году мексиканский физик Мигель Алькубьерре). Действительно, принцип работы подобного двигателя вытекает из уравнений Эйнштейна.
Представьте себе мироздание в виде листа газеты. Сложите этот лист пополам, и тогда его половинки почти соприкоснутся друг с другом. Можно даже вообразить какой-нибудь микроскопический туннель, соединяющий их. Остается лишь юркнуть в него, чтобы мигом достичь цели.
Итак, идея заключается в том, что, например, уорп-двигатель (от английского "to warp" — "искривлять, искажать") деформирует пространство- время таким образом, что в нем появляются ходы, связывающие отдаленные части космоса. Пространство перед космическим кораблем, оснащенным подобным двигателем, чрезвычайно сжимается, а позади него расширяется. Для наблюдателя, оставшегося на Земле, такой корабль будет двигаться со сверхсветовой скоростью, а для самого космонавта замрет на месте. Ведь корабль будет окружен оболочкой, за пределами которой все будет деформироваться, а внутри — останется неизменным.
Однако такой двигатель обойдется очень дорого. Для его создания нужен диковинный материал с отрицательной массой и отрицательной плотностью энергии. Подобное вещество не притягивает к себе другие тела, а отталкивает их. "Яблоко, падающее в небо" — вот над чем пришлось бы поломать голову Ньютону, если бы он жил на планете, состоявшей из такого вот вещества.
Никто не знает, имеется ли где-нибудь во Вселенной подобное вещество и можно ли запастись им в достаточном количестве. Впрочем, в лабораторных условиях удавалось создать отрицательную плотность энергии. Для этого нужен был вакуум.
Как известно, идеальный вакуум — вовсе не похож на воплощенную пустоту. Он буквально пронизан жизнью, он бурлит. В нем рождаются и исчезают виртуальные частицы и античастицы. Это пустое пространство заполнено квантовыми флуктуациями (подробнее об этом смотрите "3-С", №5/2000).
Полвека назад нидерландские физики Хендрик Казимир, получивший позднее Нобелевскую премию, и Дик Полдер предположили, что между двумя металлическими пластинами, расположенными на небольшом расстоянии параллельно друг другу, возникает отрицательное давление, поскольку между пластинами заметно меньше квантовых флуктуаций, чем снаружи. Пластины прижимаются друг к другу. Эту догадку подтвердил опыт, поставленный в конце XX века в Лос-Аламосской лаборатории.
Отрицательная энергия появляется и в окрестностях черной дыры из- за резкого искривления пространства-времени. При медленном испарении — за счет излучения Хоукинга — черная дыра успевает подпитаться отрицательной энергией. С помощью этой энергии можно совершать путешествия во времени, а также путешествия в пространстве фактически со сверхсветовой скоростью, в кратчайший срок переносясь на несколько световых лет вперед, например, к Сириусу.
Однако та же квантовая теория, что предсказывает появление в вакууме флуктуаций, а значит, и отрицательной энергии, ограничивает возможность ее применения. Этой энергией — "топливом" сверхсветовых странствий — не очень-то разживешься. Чем ее больше, тем она не стабильнее. Нельзя накопить много отрицательной энергии — ваши сбережения мигом пойдут прахом.
