Червоточины вполне могут быть ключевой особенностью нашего космоса.
Каково наше положение во вселенной? Некоторые астрономы считают, что относительная пустота в нашем местоположении в космосе может быть причиной того, что мы до сих пор не нашли другой разумной жизни. Это может даже выйти за рамки этого. Одна из теорий утверждает, что наша Вселенная на самом деле заперта внутри гигантской черной дыры, которая сама является частью гораздо большего космоса.
Все это сосредоточено вокруг другой теории о том, что такое черная дыра. Общее понимание состоит в том, что ничто не может избежать сильной гравитации черной дыры, даже свет. Названный информационным парадоксом черной дыры, считается, что даже информация об объекте, который втягивается внутрь, исчезает в небытие. Но в этом и проблема.
Такое понимание нарушает определенное правило квантовой механики, известное как «унитарность», которое гласит, что информация никогда не может быть полностью потеряна. Какой-то след от него всегда останется. Так как же ученые могут преодолеть горб? Один из способов, по мнению небольшой отважной группы ученых, заключается в том, что наша Вселенная находится в центре черной дыры. Это известно как гипотеза ER=EPR. Как это имеет смысл?
До Большого взрыва существовало то, что называлось сингулярностью, бесконечно горячая, неизмеримо плотная точка, содержащая всю материю Вселенной. Это взорвалось и распространилось во всех направлениях, создав расширяющийся космос, который мы видим сегодня. Однако есть одна проблема: многие физики считают это невозможным.
Может ли черная дыра быть порталом в другую вселенную? Авторы и права: Les Bossinas (Cortez III Service Corp.), 1998, НАСА.
Начиная с 1960-х годов небольшая группа физиков рассматривала Большой отскок, а не Большой взрыв. В дополнение к искривленному пространству-времени существует такое явление, как кручение, которое учитывает вращение частиц. В макромасштабе это приводит к искривлению ткани пространства. Некоторые ученые считают, что кручение может даже противодействовать гравитации. С этой точки зрения, по мере того, как Вселенная расширяется, расходуется больше энергии, и во Вселенную поступает больше материи, которая распределяется равномерно.
Чем больше создается материи, тем больше сила гравитации, которая в какой-то момент начинает сжимать Вселенную. Однако сила кручения предотвращает полный коллапс в определенной точке, заставляя космос отскакивать назад. Это похоже на резиновый мяч, который сжимают и отпускают. Это то, что физики называют Большим отскоком. Возможно, их было даже больше одного. Каждый отскок будет создавать новую черную дыру, на самом деле червоточину, которая действует как ворота в другую вселенную или в другую часть нашей собственной. Это означает, что внутри нашей должна существовать еще большая вселенная.
Большую вселенную можно проверить с помощью черных дыр, простирающихся все дальше и дальше, или даже иметь их слои - как матрешки, в зависимости от того, сколько раз это происходило, создавая действительно очень странную мультивселенную. Это сильно отличается от теории «пространственно-временных сингулярностей», которые, по предсказанию Эйнштейна, населяют центры черных дыр.
Мы слышали о черных дырах, но о белых дырах? Авторы и права: Wingwing 3, Flickr.
Помимо решения проблемы сингулярности, эта теория также может помочь нам понять, почему в нашей Вселенной так мало антиматерии. После Большого взрыва должно было образоваться равное количество материи и антиматерии. Но, несмотря на множество тщательных наблюдений, антивещество встречается на удивление редко.
Одна из теорий состоит в том, что материи было создано немного больше, чем антиматерии. Атомы материи и антиматерии притягивались друг к другу, нейтрализуя друг друга, оставляя только эту меньшую часть материи. Проблема в том, что никто не может объяснить, почему материи больше, чем антиматерии.
С гипотезой ER=EPR, в то время как материя распадается на электроны и кварки, которых много в нашей Вселенной, антиматерия распадается на таинственную силу, известную как темная энергия, которая, как считается, толкает галактики, объясняя за постоянно ускоряющуюся скорость космического расширения.
Квантовую запутанность можно объяснить с помощью гипотезы ER=ЭПР. Кредит: YouTube.
Таким образом, согласно гипотезе, черные дыры могут быть системами червоточин. Черная дыра будет засасывать предметы с одного конца, а белая дыра будет выталкивать их с другого, в новую вселенную или в другую точку нашей собственной. Хуан Малдасена из Принстона и Леонард Сасскинд из Стэнфорда впервые предложили эту гипотезу в 2013 году. Теория объединяет квантовую телепортацию с червоточинами. Такая телепортация происходит, когда две частицы запутываются. Это происходит, когда две частицы взаимодействуют и развивают один и тот же спин. Их взаимодействие каким-то таинственным образом связывает их.
Даже если одна из них находится на другом конце вселенной, они все равно взаимосвязаны, и эта частица может путешествовать к своим собратьям через все пространство быстрее скорости света. Как это работает? Эта удивительно простая гипотеза ER=EPR может быть ответом и, как таковая, помочь устранить раскол между квантовой механикой и общей теорией относительности, что приведет к столь желанной единой теории всего.
Туннель между черной и белой дырой называется горлом. В статье 2017 года, опубликованной в журнале High Energy Physics - Theory, Пинг Гао и Дэниел Джафферис из Гарварда и Арон Уолл из Стэнфорда, основанные на гипотезе ER=EPR. Они математически доказали, что если две черные дыры выстроиться правильно, то их уникальная связь вплоть до квантового уровня будет поддерживать горловину червоточины и держать ее открытой.