Астрофизикчид сансар огторгуйд "өт хорхой" хайж байна. Сансар дахь өтний нүхнүүд. Одон орны таамаглал Сансар дахь өтний нүх

Таталцал [Болор бөмбөрцөгөөс өтний нүх хүртэл] Петров Александр Николаевич

өтний нүх

Саяхан мэнгэ гэрээсээ хээрийн хулганы үүд хүртэл газар доогуур шинэ урт галлерей ухаж, хулгана охин хоёрыг энэ галлерейгаар хүссэнээрээ алхахыг зөвшөөрчээ.

Ханс Кристиан Андерсен "Thumbelina"

Хорхойн нүхний санааг Альберт Эйнштейн, Натан Розен (1909-1995) нараас гаралтай. 1935 онд тэд харьцангуйн ерөнхий онол нь "гүүр" гэж нэрлэгддэг сансар огторгуйд дамжин өнгөрөх боломжийг олгодог гэдгийг харуулсан бөгөөд үүгээр дамжуулан хүн сансар огторгуйн нэг хэсгээс нөгөө хэсэг рүү, эсвэл нэг орчлон ертөнцөөс нөгөө ертөнц рүү ердийнхөөс хамаагүй хурдан хүрэх боломжтой юм. Гэхдээ Эйнштейн-Розены "гүүр" бол ажиглагч орж ирсний дараа гарах гарц нь шахагдсан байдаг.

Шахахаас сэргийлэх боломжтой юу? Энэ нь боломжтой болох нь харагдаж байна. Үүнийг хийхийн тулд "гүүр" зайг шахахаас сэргийлдэг тусгай бодисоор дүүргэх шаардлагатай. Ийм "гүүрийг" англиар өтний нүх гэж нэрлэдэг. өтний нүх(хорхойн нүх).

Онцгойөтний нүхний бодис ба жирийнТэд орон зай-цаг хугацааг янз бүрээр "түлхдэг" гэдгээрээ ялгаатай. Энгийн бодисын хувьд түүний муруйлт (эерэг) нь бөмбөрцгийн гадаргуугийн нэг хэсэгтэй төстэй бөгөөд тусгай бодисын хувьд түүний муруйлт (сөрөг) нь эмээлийн гадаргуугийн хэлбэртэй тохирч байна. Зураг дээр. 8.6-д сөрөг, тэг (хавтгай) ба эерэг муруйлт бүхий 2 хэмжээст орон зайг бүдүүвчээр харуулав. Тиймээс хорхойн нүхийг агшаахгүй байх орон зай-цаг хугацааг гажуудуулахын тулд түлхэлт үүсгэдэг чамин бодис хэрэгтэй. Физикийн сонгодог (квант бус) хуулиуд нь материйн ийм төлөвийг үгүйсгэдэг боловч илүү уян хатан квант хуулиуд үүнийг зөвшөөрдөг. Экзотик бодис нь үйл явдлын давхрага үүсэхээс сэргийлдэг. Мөн тэнгэрийн хаяа байхгүй бол та зөвхөн өтний нүхэнд унахаас гадна буцаж болно гэсэн үг юм. Үйл явдлын тэнгэрийн хаяа байхгүй байгаа нь өтний нүхэнд дуртай аялагч гадны ажиглагчдын дурангаар үргэлж нэвтрэх боломжтой бөгөөд түүнтэй радио холбоо барих боломжтой гэсэн үг юм.

Цагаан будаа. 8.6. Янз бүрийн муруйлттай хоёр хэмжээст гадаргуу

Хэрэв бид хар нүх хэрхэн үүсдэгийг төсөөлвөл орчин үеийн эрин үед өтний нүх хэрхэн үүсдэг, тэдгээр нь огт үүссэн эсэх нь бүрэн тодорхойгүй байна. Нөгөөтэйгүүр, орчлон ертөнцийн хөгжлийн эхэн үед маш олон хорхойн нүхнүүд байсан гэсэн бараг нийтээр хүлээн зөвшөөрөгдсөн үзэл бодол байдаг. Их тэсрэлт эхлэхээс өмнө (түүний тухай бид дараагийн бүлэгт ярих болно) тэлэхээс өмнө орчлон ертөнц нь скаляр оронтой холилдсон муруйлт нь маш их хэлбэлзэлтэй орон зай-цаг хугацааны хөөс байсан гэж таамаглаж байна. Хөөсний эсүүд хоорондоо холбогдсон байв. Мөн Их тэсрэлтийн дараа эдгээр эсүүд хоорондоо холбоотой байж болох бөгөөд энэ нь бидний эрин үед өтний нүх байж болох юм. Энэ төрлийн загварыг 1950-иад оны дундуур Wheeler-ийн хэвлэлд авч үзсэн.

Цагаан будаа. 8.7, Хаалттай орчлон дахь өтний нүх

Тэгэхээр хорхойн нүхэнд орж, орчлон ертөнцийн өөр цэг эсвэл өөр ертөнцийн цэгээс гарах үндсэн боломж бий (Зураг 8.7). Хэрэв та хангалттай хүчирхэг телескопын тусламжтайгаар өтний нүхний хүзүүгээр харвал алс холын өнгөрсөн үеийн гэрлийг харж, хэдэн тэрбум жилийн өмнө болсон үйл явдлын талаар мэдэж болно. Үнэн хэрэгтээ ажиглалтын газраас ирсэн дохио нь эсрэг талаас өтний нүх рүү орж, ажиглалтын талбайгаас гарахын тулд Орчлон ертөнцийг удаан хугацаанд тэнүүчилж чаддаг. Хэрэв өтний нүхнүүд үнэхээр орчлон ертөнц үүсэхтэй зэрэгцэн үүссэн бол ийм хонгилд та хамгийн алс холын өнгөрсөн үеийг харж болно.

Цаг хугацаагаар аялах өнцгөөс хар нүхнүүдийг судалдаг нэр хүндтэй хоёр эрдэмтэн Калифорнийн Технологийн хүрээлэнгийн Кип Торн, Лебедевийн Физик хүрээлэнгийн Сансар огторгуйн төвийн ажилтан Игорь Новиков нар тус сэтгүүлд цуврал нийтлэлээ хэвлүүлжээ. 1980-аад оны эхээр цаг хугацааны машин бүтээх үндсэн боломжийг хамгаалж байв.

Гэсэн хэдий ч, хэрэв та энэ сэдвээр шинжлэх ухааны зөгнөлт зохиолуудыг санаж байвал цаг хугацаагаар аялах нь хор хөнөөлтэй байх магадлалтай гэж тус бүр нь хэлдэг. Ноцтой онолоор бол Торн, Новиков нарын цаг хугацааны машины тусламжтайгаар ямар ч хор хөнөөлтэй үйлдэл хийх боломжгүй юм. Шалтгаан-үр дагаврын холбоо тасраагүй, бүх үйл явдал өөрчлөгдөх боломжгүй байдлаар тохиолддог - цаг хугацаагаар аялагч "Брэдбери эрвээхэй" -ийг алахаас урьдчилан сэргийлэх саад бэрхшээл гарах нь гарцаагүй.

Хорхойн нүхэнд орох хаалга нь янз бүрийн хэмжээтэй байж болно - сансрын харьцаанаас эхлээд элсний ширхэгийн хэмжээ хүртэл. Хорхойн нүх нь хар нүхний төрөл зүйл учраас түүний бүтцээс нэмэлт хэмжээс хайх нь утгагүй юм. Хэрэв энэ нь хаа нэгтээ шилжих юм бол геометрийн хэлээр энэ нь нарийн төвөгтэй топологи юм. Асуулт асууя. Хорхойн нүхийг хэрхэн илрүүлэх вэ? Энэ нь хар нүхний хамаатан юм гэдгийг дахин санацгаая, тэгвэл орон зай-цаг хугацааны ойролцоо хүчтэй муруй байх ёстой. Ийм муруйлтын илрэл (ажиглагдах ба үл ажиглагдах) талаар дээр дурдсан. Гэсэн хэдий ч эргэн тойрон дахь муруйлт байхгүй өтний нүхний загварууд боломжтой. Ийм "нүх" рүү ойртох үед ажиглагч юу ч мэдрэхгүй, харин түүн дээр бүдрэхдээ тэр хадан цохион дээрээс унах мэт унах болно. Гэхдээ ийм загварууд нь хамгийн бага давуу талтай бөгөөд янз бүрийн зөрчилдөөн, хурцадмал байдал үүсдэг.

Саяхан манай хэсэг эрдэмтэд - Николай Кардашев, Игорь Новиков, Александр Шацки нар өтний нүхийг дэмждэг чамин бодисын шинж чанар нь соронзон эсвэл цахилгаан талбайн шинж чанаруудтай маш төстэй гэсэн дүгнэлтэд хүрсэн байна. Судалгааны үр дүнд хонгилд орох хаалга нь соронзон монополь буюу нэг туйлтай соронзтой тун төстэй болох нь тогтоогджээ. Хорхойн нүхний хувьд жинхэнэ монополь байхгүй: өтний нүхний нэг хүзүү нь нэг тэмдгийн соронзон оронтой, нөгөө нь өөр тэмдэгтэй, зөвхөн хоёр дахь хүзүү нь өөр орчлонд байж болно. Ямар нэг байдлаар соронзон монополууд сансар огторгуйд хараахан олдоогүй байгаа ч тэдгээрийг хайх ажил үргэлжилж байна. Гэвч тэд үнэндээ ийм шинж чанартай энгийн бөөмсийг хайж байна. Хорхойн нүхний хувьд та том соронзон монополуудыг хайх хэрэгтэй.

Саяхан нээгдсэн олон улсын ажиглалтын РадиоАстрон судалгааны нэг ажил бол ийм монополийг хайх явдал юм. Төслийн менежер Николай Кардашев нэгэн ярилцлагадаа ингэж хэлжээ.

“Эдгээр ажиглалтын төвүүдийн тусламжтайгаар бид хар нүхний дотор талыг судалж, өтний нүх мөн эсэхийг шалгах болно. Хэрэв бид зөвхөн өнгөрч буй хийн үүлсийг харж, хар нүхний таталцал, гэрлийн траекторийн гулзайлттай холбоотой янз бүрийн нөлөөллийг ажиглах юм бол энэ нь хар нүх байх болно. Хэрэв бид дотроос радио долгион ирж байгааг харвал энэ нь хар нүх биш, харин өтний нүх болох нь тодорхой болно. Фарадей эффект ашиглан соронзон орны зургийг бүтээцгээе. Одоогоор газар дээрх дуран дурангийн нарийвчлал үүнд хангалтгүй байна. Хэрэв соронзон орон нь монопольтой тохирч байвал энэ нь өтний нүх байх нь гарцаагүй. Гэхдээ эхлээд харах хэрэгтэй.

...Эхлээд бид өөрсдийн болон ойр орчмын галактикуудын төв дэх асар том хар нүхнүүдийг судлахаар төлөвлөж байна. Манайхны хувьд энэ бол 3 сая нарны масстай маш авсаархан биет юм. Бид үүнийг хар нүх гэж боддог ч өтний нүх ч байж болно. Бүр илүү том объектууд байдаг. Тодруулбал, Охины ордны хамгийн ойр орших асар том галактик М 87-ийн төвд 3 тэрбум нарны масстай хар нүх бий. Эдгээр объектууд нь RadioAstronomer судалгааны хамгийн чухал объектуудын нэг юм. Гэхдээ зөвхөн тэд ч биш. Жишээлбэл, нэг өтний нүхний хоёр хаалга байж болох пульсарууд байдаг. Гурав дахь төрлийн объект бол гамма цацрагийн тэсрэлт бөгөөд тэдгээрийн оронд богино хугацааны оптик болон радио туяа гарч ирдэг. Бид тэдгээрийг үе үе маш хол зайд ажигладаг - хамгийн алслагдсан галактикуудын хувьд. Тэд маш хүчтэй бөгөөд бид юу болохыг бүрэн ойлгоогүй байна. Ер нь ажиглалт хийх олон мянган объектын каталогийг бэлтгэсэн байгаа” гэв.

Мэнгэ нүх. "Мөн нүх" гэж юу вэ?

"Өрөн нүх" эсвэл "хорхойн нүх" гэж нэрлэдэг таамаглал бүхий "Өрөнгийн нүх" нь орчлон ертөнцийн орчлон ертөнцийн а цэгээс б цэг рүү шилжих боломжийг олгодог орон зай-цаг хугацааны хонгил юм. шулуун шугам, гэхдээ орон зайг тойрон гулзайлгах замаар. Энгийнээр хэлэхэд, ямар ч цаас аваад, дундуур нь нугалж, цоолбол үүссэн нүх нь ижил өтний нүх болно.

Тиймээс орчлон ертөнцийн орон зай нь нөхцөлт байдлаар ижил цаас, анхаарал, зөвхөн гурав дахь хэмжээст тохируулагдсан байж болно гэсэн онол байдаг. Төрөл бүрийн эрдэмтэд өт нүхний ачаар орон зай, цаг хугацаагаар аялах боломжтой гэж таамаглаж байна. Гэхдээ яг тэр үед өтний нүхнүүд ямар аюул учруулж болох, нөгөө талд нь яг юу байж болохыг хэн ч мэдэхгүй.

Хорхойн нүхний онол.
1935 онд физикч Альберт Эйнштейн, Натан Розен нар харьцангуйн ерөнхий онолыг ашиглан сансар огторгуйд цаг хугацаа, орон зайг холбосон тусгай "гүүр" байдаг гэж санал болгов. Эйнштейн-Розены гүүр (эсвэл өтний нүх) гэж нэрлэгддэг эдгээр замууд нь сансар огторгуйд онолын хувьд муруйлт үүсгэж, нэг цэгээс нөгөө цэг рүү хүрэх замыг богиносгож, огторгуйн цаг хугацааны огт өөр хоёр цэгийг холбодог.

Дахин хэлэхэд, таамаглалаар аливаа өтний нүх нь хоёр орц, хүзүүнээс (өөрөөр хэлбэл ижил хонгилоос) бүрдэнэ. Энэ тохиолдолд өтний нүхний үүд нь бөмбөрцөг хэлбэртэй байх магадлалтай бөгөөд хүзүү нь орон зайн шулуун сегментийг төлөөлж болно. спираль нэг.

Хорхойн нүхээр аялах.

Ийм аялал хийх боломжид саад болж буй хамгийн эхний асуудал бол өтний нүхний хэмжээ юм. Анхны хорхойн нүхнүүд нь маш жижиг буюу 10-33 сантиметр орчим байсан гэж үздэг ч орчлон ертөнц тэлэхийн хэрээр өтний нүхнүүд өөрсдөө тэлж, түүнийг дагаад өсөх боломжтой болсон. Хорхойн нүхний өөр нэг асуудал бол тэдний тогтвортой байдал юм. Өөрөөр хэлбэл тогтворгүй байдал.

Эйнштейн-Розены онолоор тайлбарласнаар өтний нүхнүүд нь маш хурдан сүйрдэг тул сансар огторгуйд цаг хугацаагаар аялахад ашиггүй байх болно, гэхдээ эдгээр асуудлын талаар сүүлийн үеийн судалгаагаар өт нүхэнд бүтэцээ удаан хугацаагаар хадгалах боломжийг олгодог "Эзотик бодис" байгааг харуулж байна. цаг хугацаа.

Гэсэн хэдий ч өтний нүхэнд байгалийн болон зохиомлоор гарч ирдэг энэхүү чамин энергийг хангалттай хэмжээгээр агуулж байвал орон зай-цаг хугацаанд мэдээлэл, бүр объектыг дамжуулах боломжтой гэж онолын шинжлэх ухаан үздэг.

Үүнтэй ижил таамаглалаас үзэхэд өтний нүх нь нэг орчлонгийн хоёр цэгийг холбоод зогсохгүй бусад руу орох хаалга болж чаддаг. Зарим эрдэмтэд өтний нүхний нэг орцыг тодорхой байдлаар хөдөлгөвөл цаг хугацаагаар аялах боломжтой гэж үздэг. Гэхдээ жишээлбэл, Британийн нэрт сансар судлаач Стивен Хокинг өтний нүхийг ийм байдлаар ашиглах боломжгүй гэж үздэг.

Гэсэн хэдий ч зарим шинжлэх ухааны хүмүүс өтний нүхийг чамин бодисоор тогтворжуулах нь үнэхээр боломжтой бол хүмүүс ийм өтний нүхээр аюулгүй явах боломжтой гэж үздэг. "Энгийн" асуудлаас болж хэрэв хүсвэл, шаардлагатай бол ийм порталуудыг тогтворгүй болгож болно.

Харьцангуйн онолоор бол юу ч гэрлээс хурдан хөдөлж чадахгүй. Энэ нь таталцлын талбарт орсны дараа юу ч гарч чадахгүй гэсэн үг юм. Сансар огторгуйн ямар ч гарцгүй хэсгийг хар нүх гэж нэрлэдэг. Түүний хил хязгаарыг хамгийн түрүүнд зугтах боломжоо алдсан гэрлийн цацрагийн замаар тодорхойлдог. Үүнийг хар нүхний үйл явдлын тэнгэрийн хаяа гэж нэрлэдэг. Жишээ нь: Цонхоор харахад бид тэнгэрийн хаяанаас цааш юу байгааг харахгүй, ердийн ажиглагч үл үзэгдэх үхсэн одны хил дотор юу болж байгааг ойлгохгүй байна.

Физикчид өөр орчлон ертөнцийн оршин тогтнох шинж тэмдгийг олсон

Илүү дэлгэрэнгүй мэдээллийг

Таван төрлийн хар нүх байдаг ч бид одны масстай хар нүхийг сонирхож байна. Ийм объектууд нь селестиел биетийн амьдралын эцсийн шатанд үүсдэг. Ерөнхийдөө одны үхэл нь дараахь зүйлд хүргэдэг.

1. Энэ нь хэд хэдэн химийн элементүүдээс бүрдсэн маш нягт сөнөсөн од болж хувирна - энэ бол цагаан одой;

2. Нейтрон од - Нарны ойролцоо масстай, ойролцоогоор 10-20 километрийн радиустай, дотор нь нейтрон болон бусад хэсгүүдээс тогтдог, гадна тал нь нимгэн боловч хатуу бүрхүүлтэй;

3. Таталцлын хүч нь гэрлийн хурдаар нисч буй биетүүдийг сорж чаддаг хар нүх рүү.

Хэт шинэ од, өөрөөр хэлбэл одны "дахин төрөх" үед хар нүх үүсдэг бөгөөд үүнийг зөвхөн ялгарах цацрагийн нөлөөгөөр л илрүүлдэг. Тэр бол өтний нүх үүсгэх чадвартай хүн юм.

Хэрэв та хар нүхийг юүлүүр гэж төсөөлвөл түүнд унасан объект үйл явдлын хүрээгээ алдаж, дотор нь унана. Тэгэхээр өтний нүх хаана байна вэ? Энэ нь яг ижил юүлүүрт байрладаг бөгөөд хар нүхний хонгилд залгагдсан бөгөөд гарц нь гадагшаа харсан байдаг. Эрдэмтэд өтний нүхний нөгөө үзүүр нь цагаан нүхтэй (юу ч унах боломжгүй хар нүхний эсрэг тал) холбогдсон гэж үздэг.

Мэнгэ нүх. Шварцшильд ба Рейснер-Нордстремийн хар нүхнүүд

Шварцшилдын хар нүхийг нэвтэршгүй өтний нүх гэж үзэж болно. Рейснер-Нордстремийн хар нүхний хувьд бүтэц нь арай илүү төвөгтэй боловч нэвтэршгүй юм. Гэсэн хэдий ч огторгуйд хөндлөн гарах дөрвөн хэмжээст өтний нүхийг зохион бүтээх, дүрслэх нь тийм ч хэцүү биш юм. Та зүгээр л шаардлагатай хэмжүүрийн төрлийг сонгох хэрэгтэй. Метрийн тензор буюу хэмжигдэхүүн нь хэмжигдэхүүнүүдийн багц бөгөөд тэдгээрийн тусламжтайгаар үйл явдлын цэгүүдийн хоорондох дөрвөн хэмжээст интервалыг тооцоолж болно. Энэхүү хэмжигдэхүүн нь таталцлын орон ба орон-цаг хугацааны геометрийг бүрэн тодорхойлдог. Сансарт геометрээр дамжин өнгөрөх өт нүхнүүд хар нүхнээс ч хялбар байдаг. Тэдэнд цаг хугацаа өнгөрөх тусам сүйрэлд хүргэдэг тэнгэрийн хаяа байдаггүй. Өөр өөр цэгүүдэд цаг хугацаа өөр өөр хурдаар хөдөлж болох боловч энэ нь эцэс төгсгөлгүй зогсох эсвэл хурдасгах ёсгүй.

Пульсар: Гэрэлт цамхаг хүчин зүйл

Пульсар бол үндсэндээ маш хурдан эргэдэг нейтрон од юм. Нейтрон од нь суперновагийн дэлбэрэлтээс үлдсэн үхсэн одны маш нягтаршсан цөм юм. Энэхүү нейтрон од нь хүчтэй соронзон оронтой. Энэ соронзон орон нь дэлхийн соронзон орноос нэг их наяд дахин хүчтэй. Соронзон орон нь нейтрон одны хойд болон өмнөд туйлуудаас хүчтэй радио долгион болон цацраг идэвхт тоосонцорыг ялгаруулахад хүргэдэг. Эдгээр тоосонцор нь янз бүрийн цацраг, түүний дотор харагдах гэрлийг багтааж болно.

Хүчтэй гамма туяа ялгаруулдаг пульсаруудыг гамма туяа пульсар гэж нэрлэдэг. Хэрэв нейтрон од нь туйл нь дэлхий рүү чиглэсэн байвал бид аль нэг туйл нь бидний нүдэнд харагдах бүрт радио долгионыг харж болно. Энэ нөлөө нь гэрэлт цамхагийн эффекттэй маш төстэй юм. Хөдөлгөөнгүй ажиглагчийн хувьд эргэдэг гэрлийн гэрэл байнга анивчдаг, дараа нь алга болж, дараа нь дахин гарч ирдэг мэт санагддаг. Үүний нэгэн адил пульсар дэлхийтэй харьцуулахад туйлууд нь эргэлдэж байх үед бидэнд анивчдаг мэт харагддаг. Өөр өөр пульсарууд нейтрон одны хэмжээ, массаас хамааран өөр өөр хурдтайгаар импульс ялгаруулдаг. Заримдаа пульсар нь хиймэл дагуултай байж болно. Зарим тохиолдолд энэ нь хамтрагчаа татдаг бөгөөд энэ нь түүнийг илүү хурдан эргүүлэхэд хүргэдэг. Хамгийн хурдан пульсар нь секундэд зуу гаруй импульс ялгаруулж чаддаг.

Таамаглалын “өтөн нүх” буюу “өтөн нүх” буюу өтний нүх (хорхойн нүхний шууд орчуулга) нь орчлон ертөнцийн А цэгээс В цэг рүү биет шилжих боломжийг олгодог нэг төрлийн орон зай-цаг хугацааны хонгил юм. шулуун шугам, гэхдээ орон зайг тойрон гулзайлгах замаар. Энгийнээр хэлэхэд, ямар ч цаас аваад, дундуур нь нугалж, цоолбол үүссэн нүх нь ижил өтний нүх болно. Тиймээс орчлон ертөнцийн орон зай нь нөхцөлт байдлаар ижил цаас байж болох бөгөөд зөвхөн гурав дахь хэмжээст тохируулсан онол байдаг. Янз бүрийн эрдэмтэд өтний нүхний ачаар орон зай-цаг хугацаанд аялах боломжтой гэж таамаглаж байна. Гэхдээ яг тэр үед өтний нүхнүүд ямар аюул учруулж болох, нөгөө талд нь яг юу байж болохыг хэн ч мэдэхгүй.

Хорхойн нүхний онол

1935 онд физикч Альберт Эйнштейн, Натан Розен нар харьцангуйн ерөнхий онолыг ашиглан сансар огторгуйд цаг хугацааны тусгай "гүүр" байдаг гэж санал болгов. Эйнштейн-Розены гүүр (эсвэл өтний нүх) гэж нэрлэгддэг эдгээр замууд нь онолын хувьд огторгуйд муруйлт үүсгэж, нэг цэгээс нөгөө цэг рүү хүрэх замыг богиносгож, орон зай-цаг хугацааны огт өөр хоёр цэгийг холбодог.

Дахин хэлэхэд, ямар ч өтний нүх нь хоёр орц, хүзүүнээс (өөрөөр хэлбэл ижил хонгил) бүрдэнэ. Энэ тохиолдолд өтний нүхэнд орох хаалганууд нь бөмбөрцөг хэлбэртэй байдаг ба хүзүү нь орон зайн шулуун сегмент эсвэл спираль хэлбэртэй байж болно.

Харьцангуйн ерөнхий онол нь өт хорхой байх магадлалыг математикийн хувьд нотолсон ч өнөөг хүртэл хүн төрөлхтөн тэдгээрийн аль нь ч нээгдээгүй байна. Үүнийг илрүүлэхэд хүндрэлтэй байгаа нь асар их хэмжээний өт хорхой, таталцлын нөлөөлөл нь гэрлийг зүгээр л шингээж, тусахаас сэргийлдэг.

Харьцангуйн ерөнхий онол дээр үндэслэсэн хэд хэдэн таамаглалууд нь хар нүхнүүд орох, гарах үүргийг гүйцэтгэдэг өтний нүх байдаг гэж үздэг. Гэхдээ үхэж буй оддын дэлбэрэлтээс үүссэн хар нүхний дүр төрх нь ямар ч тохиолдолд өтний нүх үүсгэдэггүй гэдгийг анхаарч үзэх нь зүйтэй юм.

Хорхойн нүхээр аялах

Шинжлэх ухааны уран зөгнөлт зохиолд гол дүрүүд нь өтний нүхээр аялах нь цөөнгүй. Гэвч бодит байдал дээр ийм аялал нь кинонд үзүүлж, шинжлэх ухааны уран зохиолд гардаг шиг энгийн зүйл биш юм.

Ийм аялал хийх боломжид саад болж буй хамгийн эхний асуудал бол өтний нүхний хэмжээ юм. Анхны хорхойн нүхнүүд нь маш жижиг буюу 10-33 см орчим байсан гэж үздэг ч орчлон ертөнц тэлэхийн хэрээр өтний нүхнүүд өөрсдөө тэлж, түүнийг дагаад өсөх боломжтой болсон. Хорхойн нүхний өөр нэг асуудал бол тэдний тогтвортой байдал юм. Өөрөөр хэлбэл тогтворгүй байдал.

Эйнштейн-Розены онолоор тайлбарласан өтний нүхнүүд нь маш хурдан унадаг (хаагддаг) учир орон зай-цаг хугацааны аялалд ашиггүй болно. Гэвч эдгээр асуултын талаар хийсэн сүүлийн үеийн судалгаагаар нүхэнд бүтэцээ удаан хугацаагаар хадгалах боломжийг олгодог "экзотик бодис" байгааг харуулж байна.

Хар бодис, антиматертай андуурч болохгүй энэхүү чамин материал нь сөрөг нягтын энерги, асар их сөрөг даралтаас бүрддэг. Квантын талбайн онолын хүрээнд вакуумын зарим онолд л ийм бодисын тухай дурдсан байдаг.

Гэсэн хэдий ч хэрэв өтний нүхэнд байгалийн гаралтай эсвэл зохиомлоор бий болсон энэхүү чамин энергийг хангалттай хэмжээгээр агуулж байвал цаг хугацааны орон зайд мэдээлэл, бүр объектыг дамжуулах боломжтой гэж онолын шинжлэх ухаан үздэг.

Гэсэн хэдий ч зарим шинжлэх ухааны хүмүүс өтний нүхийг чамин бодисоор тогтворжуулах нь үнэхээр боломжтой бол хүмүүс ийм өтний нүхээр аюулгүй явах боломжтой гэж үздэг. Мөн "ердийн" асуудлын улмаас хэрэв хүсвэл, шаардлагатай бол ийм порталуудыг тогтворгүй болгож болно.

Харамсалтай нь өтний нүх илэрвэл зохиомлоор томруулж, тогтворжуулахад өнөөгийн хүний технологи хангалтгүй байна. Гэвч эрдэмтэд сансарт хурдан аялах үзэл баримтлал, аргуудыг судалсаар байгаа бөгөөд магадгүй хэзээ нэгэн цагт шинжлэх ухаан зөв шийдлийг олох болно.

Видео өтний нүх: харагдах шил рүү орох хаалга

Шинжлэх ухааны уран зөгнөлт фанатууд хэзээ нэгэн цагт хүн төрөлхтөн хорхойн нүхээр орчлон ертөнцийн алс хязгаарт аялах боломжтой болно гэж найдаж байна.

Хорхойн нүх нь сансар огторгуйн алслагдсан цэгүүдийн хооронд, жишээлбэл, Кристофер Ноланы өмнө нь дэлхийн кино театруудад гарсан Interstellar кинонд үзүүлсэн шиг, нэг галактикаас нөгөө галактик руу илүү хурдан аялах боломжийг олгодог онолын хонгил юм сар.

Эйнштейний харьцангуйн ерөнхий онолын дагуу өтний нүх оршин тогтнох боломжтой ч ийм чамин аялал нь шинжлэх ухааны уран зөгнөлийн ертөнцөд үлдэх магадлалтай гэж Пасадена дахь Калифорнийн Технологийн Хүрээлэнгийн зөвлөх, гүйцэтгэх продюсерээр ажиллаж байсан нэрт астрофизикч Кип Торн хэлэв. "Од хоорондын."

Харьцангуй онол, хар нүх, өтний нүхний талаар дэлхийн тэргүүлэгч мэргэжилтнүүдийн нэг Торн хэлэхдээ "Гол гол нь бид тэдний талаар юу ч мэдэхгүй байна" гэж хэлэв. "Гэхдээ физикийн хуулиудын дагуу хүн тэдгээрээр дамжин өнгөрөх боломжгүй гэсэн маш хүчтэй шинж тэмдгүүд байдаг."

"Гол шалтгаан нь өтний нүх тогтворгүй байгаатай холбоотой" гэж тэр нэмж хэлэв. "Өрт хорхойн нүхний хана маш хурдан нурж, юу ч нэвтэрч чадахгүй."

Хорхойн нүхийг нээлттэй байлгахын тулд таталцлын эсрэг ямар нэг зүйл, тухайлбал сөрөг энерги ашиглах шаардлагатай болно. Лабораторид квант нөлөөг ашиглан сөрөг энергийг бий болгосон: орон зайн нэг бүс нь өөр бүс нутгийн энергийг хүлээн авдаг бөгөөд энэ нь хомсдол үүсгэдэг.

"Тэгэхээр онолын хувьд боломжтой" гэж тэр хэлэв. "Гэхдээ бид өтний нүхний ханыг нээлттэй байлгах хангалттай сөрөг энергийг хэзээ ч авч чадахгүй."

Түүгээр ч зогсохгүй өтний нүхнүүд (хэрэв тэдгээр нь огт байдаг бол) байгалийн жамаар үүсэх боломжгүй юм. Тэд хөгжингүй соёл иргэншлийн тусламжтайгаар бүтээгдэх ёстой гэсэн үг.

Interstellar-д яг ийм зүйл тохиолдсон: Нууцлаг амьтад Санчир гаригийн ойролцоо өтний нүх барьж, фермер асан Купер (Мэтью Макконахигийн дүр) тэргүүтэй жижиг бүлэг анхдагчид дэлхий дээр байдаг хүн төрөлхтний шинэ гэрийг хайж олох боломжийг олгов. Дэлхий дахинд ургац алдах аюул заналхийлж байна.

Ойролцоох харь гаригийн хэд хэдэн гаригийг тойрон эргэлдэж буй таталцлын сааралтын асуултуудыг харуулсан "Оддын хоорондын" киноны шинжлэх ухааны талаар илүү ихийг мэдэхийг сонирхож буй хүмүүс Торны "Од хоорондын шинжлэх ухаан" хэмээх шинэ номыг унших хэрэгтэй.

Хорхойн нүх хаана байрладаг вэ? Харьцангуйн ерөнхий онол дахь өтний нүхнүүд

(GR) нь ийм хонгил байх боломжийг олгодог боловч гатлах боломжтой өтний нүх оршин тогтнохын тулд сөрөг нүхээр дүүргэх шаардлагатай бөгөөд энэ нь таталцлын хүчтэй түлхэлтийг бий болгож, нүхийг нурахаас сэргийлдэг. Хорхойн нүх гэх мэт шийдлүүд янз бүрийн хувилбараар гарч ирдэг ч энэ асуудал бүрэн судлагдаагүй хэвээр байна.

Мэнгэний хамгийн нарийн хэсгийн ойролцоох газрыг "хоолой" гэж нэрлэдэг. Хорхойн нүхнүүд нь хүзүүгээр огтлолцохгүй муруйгаар холбогдож чадах эсэхээс хамааран "орчлон доторх" ба "орчлон хоорондын" гэж хуваагддаг.

Мөн дайран өнгөрдөг, давж гардаггүй мэнгэнүүд байдаг. Сүүлийнх нь ажиглагч эсвэл дохионы (гэрлийн хурдаас илүүгүй хурдтай) нэг орцноос нөгөө рүү ороход хэтэрхий хурдан байдаг хонгилууд юм. Хажуугаар нь гарахгүй мөлжлөгийн сонгодог жишээ бол -in, өнгөрч болохуйц нь - юм.

Дэлхий доторх хорхойн нүх нь жишээлбэл, түүний орцны аль нэг нь нөгөөтэйгөө харьцангуй хөдөлж байгаа эсвэл цаг хугацааны урсгал удааширдаг хүчтэй газар байвал таамаглах боломжийг олгодог. Түүнчлэн өтний нүхнүүд нь од хоорондын аялал хийх боломжийг бий болгож чаддаг бөгөөд энэ хүчин чадлаараа өтний нүхнүүд ихэвчлэн олддог.

Сансрын хорхойн нүхнүүд. Өт хорхойн нүхээр одод хүрэх үү?

Харамсалтай нь, алс холын сансрын биетүүдэд хүрэхийн тулд "өт хорхой" -ыг бодитоор ашиглах талаар одоохондоо яриагүй байна. Тэдний шинж чанар, сорт, боломжит байршлыг зөвхөн онолын хувьд мэддэг хэвээр байгаа боловч энэ нь нэлээд их зүйл гэдгийг та харж байна. Эцсийн эцэст, онолчдын хийсэн төсөөлөл нь хүн төрөлхтний амьдралыг үндсээр нь өөрчилсөн шинэ технологи бий болоход хүргэсэн олон жишээ бидэнд бий. Цөмийн эрчим хүч, компьютер, хөдөлгөөнт холбоо, генийн инженерчлэл... өөр юу мэдэх билээ?
Энэ хооронд "хорхойн нүх" эсвэл "хорхойн нүх"-ийн талаар дараахь зүйлийг мэддэг. 1935 онд Альберт Эйнштейн, Америк-Израилийн физикч Натан Розен нар сансар огторгуйн янз бүрийн алслагдсан бүс нутгийг холбосон ямар нэгэн хонгил байгааг санал болгов. Тэр үед тэднийг "өтөнцөр" эсвэл "хорхойн нүх" гэж нэрлээгүй, зүгээр л "Эйнштэйн-Розены гүүр" гэж нэрлэдэг байв. Ийм гүүр гарч ирэхэд орон зайн маш хүчтэй муруйлт шаардлагатай байсан тул тэдгээрийн ашиглалтын хугацаа маш богино байв. Ийм гүүрээр хэн ч, юу ч "гүйх" цаг байхгүй - таталцлын нөлөөн дор тэр даруй "нурах" болно.
Тиймээс харьцангуйн ерөнхий онолын сонирхолтой үр дагавар байсан ч энэ нь практик утгаараа огт ашиггүй хэвээр байв.
Гэсэн хэдий ч зарим хэмжээст хонгилууд нь сөрөг энергийн нягтрал бүхий чамин материалаар дүүрсэн тохиолдолд нэлээд урт хугацаанд оршин тогтнох боломжтой гэсэн санаа хожим гарч ирэв. Ийм бодис нь таталцлын оронд таталцлын түлхэлтийг бий болгож, улмаар сувгийн "нурахаас" сэргийлнэ. Тэр үед "хорхойн нүх" гэсэн нэр гарч ирэв. Дашрамд дурдахад, манай эрдэмтэд “мэнгэ” эсвэл “хорхойн нүх” гэсэн нэрийг илүүд үздэг: утга нь адилхан боловч илүү тааламжтай сонсогддог...
Америкийн физикч Жон Арчибалд Уилер (1911-2008) "өт хорхойн" онолыг боловсруулж, тэдгээрт цахилгаан орон нэвчдэг гэж үзсэн; Түүгээр ч барахгүй цахилгаан цэнэгүүд нь үнэндээ бичил харуурын "өт хорхойн" хүзүү юм. Оросын астрофизикч Академич Николай Семёнович Кардашев "өт хорхойнууд" асар том хэмжээтэй байдаг бөгөөд манай Галактикийн төвд асар том хар нүх биш, харин ийм "нүхний" ам байдаг гэж үздэг.
Ирээдүйн сансрын аялагчдын практик сонирхол нь нэлээд удаан хугацаанд тогтвортой байдалд хадгалагдаж, сансрын хөлөг дамжин өнгөрөхөд тохиромжтой "өтөнцөр" байх болно.
Америкчууд Кип Торн, Майкл Моррис нар ийм сувгийн онолын загварыг бүтээжээ. Гэсэн хэдий ч тэдний тогтвортой байдлыг юу ч мэддэггүй, магадгүй дэлхийн технологид хөндлөнгөөс оролцохгүй байх нь дээр байдаг "экзотик бодис" хангадаг.
Харин Оросын онолчид Пулковогийн ажиглалтын төвийн Сергей Красников, Казанийн Холбооны их сургуулийн Сергей Сушков нар өт хорхойн тогтвортой байдлыг ямар ч сөрөг энергийн нягтралгүйгээр, харин зүгээр л "нүх" дэх вакуум туйлшралын улмаас бий болгож чадна гэсэн санааг дэвшүүлэв. (Сушковын механизм гэж нэрлэгддэг) .
Ерөнхийдөө одоо "хорхойн нүх" (эсвэл та хүсвэл "хорхойн нүх") тухай бүхэл бүтэн онолууд байдаг. Маш ерөнхий бөгөөд таамагласан ангиллаар тэдгээрийг "дамжих боломжтой" - тогтвортой, Моррис-Торн өтний нүх, нэвтрэх боломжгүй Эйнштейн-Розены гүүр гэж хуваадаг. Нэмж дурдахад өт хорхойн хэмжээ нь янз бүр байдаг - микроскопоос аварга том хүртэл, хэмжээ нь галактикийн "хар нүх" -тэй харьцуулж болно. Эцэст нь зорилгынхоо дагуу: нэг муруй ертөнцийн өөр өөр газруудыг холбосон "орчлон ертөнц" ба "орчлон ертөнц" нь өөр орон зай-цаг хугацааны тасралтгүй байдалд орох боломжийг олгодог.

Астрофизикчид сансар огторгуйд бусад орчлон ертөнц рүү, тэр байтугай өөр цаг үе рүү шилжих хонгилууд байдаг гэдэгт итгэлтэй байна. Тэд Орчлон ертөнц дөнгөж эхэлж байх үед үүссэн гэж таамаглаж байна. Эрдэмтдийн хэлснээр орон зай "буцалж", муруйсан үед.

Эдгээр сансрын "цаг хугацааны машинууд"-ыг "хорхойн нүх" гэж нэрлэсэн. "Нүх" нь хар нүхнээс ялгаатай нь зөвхөн тэнд очоод зогсохгүй буцаж очих боломжтой юм. Цагийн машин байдаг. Энэ бол шинжлэх ухааны зөгнөлт зохиолчдын хэлсэн үг байхаа больсон - дөрвөн математикийн томьёо нь ирээдүй болон өнгөрсөн рүү аль алинд нь шилжих боломжтой гэдгийг онолын хувьд нотолж байна.

Мөн компьютерийн загвар. Сансар огторгуй дахь "цаг хугацааны машин" нь ойролцоогоор ийм байх ёстой: орон зай дахь хоёр нүх, коридороор холбогдсон цаг хугацаа.

"Энэ тохиолдолд бид Эйнштейний онолд нээсэн маш ер бусын объектуудын тухай ярьж байна. Энэ онолоор бол маш хүчтэй талбарт орон зай муруйж, цаг хугацаа мушгирах юм уу удаашрах нь гайхалтай шинж чанарууд юм” гэж Лебедевийн нэрэмжит физикийн хүрээлэнгийн Сансар судлалын төвийн дэд захирал Игорь Новиков тайлбарлав.

Эрдэмтэд ийм ер бусын биетүүдийг "хорхойн нүх" гэж нэрлэдэг. Энэ бол хүний шинэ бүтээл биш, зөвхөн байгаль цаг хугацааны машин бүтээх чадвартай. Өнөө үед астрофизикчид орчлон ертөнцөд "хорхойн нүх" байдаг гэдгийг зөвхөн таамаглалаар нотолсон. Энэ бол дадлага хийх асуудал.

Хорхойн нүх хайх нь орчин үеийн одон орон судлалын үндсэн ажлуудын нэг юм. "Тэд 60-аад оны сүүлчээр хаа нэгтээ хар нүхний тухай ярьж эхэлсэн бөгөөд эдгээр тайлангуудыг гаргахдаа энэ нь шинжлэх ухааны уран зөгнөлт мэт санагдаж байв. Энэ бол туйлын уран зөгнөл юм шиг санагдав - одоо энэ нь хүн бүрийн амнаас гардаг "гэж Штернбергийн нэрэмжит Москвагийн Улсын Их Сургуулийн Одон орон судлалын хүрээлэнгийн захирал Анатолий Черепашчук хэлэв. -Тэгэхээр одоо "хорхойн нүхнүүд" нь бас шинжлэх ухааны уран зөгнөлт юм, гэхдээ онол нь "өтний нүх" байдаг гэж таамаглаж байна. Би өөдрөг үзэлтэй хүн бөгөөд хэзээ нэгэн цагт өтний нүх нээгдэнэ гэж бодож байна."

Хорхойн нүхнүүд нь орчлон ертөнцийн 70 хувийг бүрдүүлдэг “хар энерги” гэх мэт нууцлаг үзэгдэлд багтдаг. “Харанхуй энерги одоо илэрсэн - энэ нь сөрөг даралттай вакуум юм. Мөн зарчмын хувьд вакуум байдлаас "хорхойн нүх" үүсч болно" гэж Анатолий Черепашчук хэлэв. "Өрт хорхойн" амьдрах орчны нэг бол галактикийн төвүүд юм. Гэхдээ энд гол зүйл бол тэднийг хар нүхнүүд, галактикуудын төвд байрладаг асар том биетүүдтэй андуурч болохгүй.

Тэдний масс нь манай нарны хэдэн тэрбум юм. Үүний зэрэгцээ хар нүхнүүд таталцлын хүчтэй хүчтэй байдаг. Энэ нь маш том тул тэндээс гэрэл ч зугтаж чадахгүй тул тэдгээрийг ердийн дурангаар харах боломжгүй юм. Хорхойн нүхний таталцлын хүч ч гэсэн асар их боловч өтний нүхний дотор талыг харвал өнгөрсөн үеийн гэрэл гэгээ харагдах болно.

"Галактикуудын төвд, цөмд нь маш нягт биетүүд байдаг, эдгээр нь хар нүхнүүд байдаг, гэхдээ эдгээр хар нүхнүүдийн зарим нь огт хар нүх биш, харин эдгээр "хорхойн нүхний" орц гэж таамаглаж байна" гэж Игорь Новиков хэлэв. . Өнөөдөр гурван зуу гаруй хар нүх илрүүлээд байна.

Дэлхийгээс манай Сүүн зам галактикийн төв хүртэл 25 мянган гэрлийн жил байдаг. Хэрэв энэ хар нүх нь “өтөнгийн нүх”, цаг хугацаагаар аялах коридор болох нь тогтоогдвол хүн төрөлхтөн түүн рүү нисч, нисэх хэрэгтэй болно.

Хорхойн нүх эсвэл өтний нүх нь ямар ч үед (орон зай-цаг хугацааны хонгил) орон зай дахь "хонгил"-ыг төлөөлдөг орон-цаг хугацааны таамагласан топологийн шинж чанар юм. Тиймээс өтний нүх нь орон зай, цаг хугацаанд шилжих боломжийг олгодог. Хорхойн нүхээр холбогдсон хэсгүүд нь нэг орон зайн хэсэг байж болно, эсвэл бүрэн салгагдсан байж болно. Хоёр дахь тохиолдолд өтний нүх нь хоёр бүсийг холбодог цорын ганц холбоос юм. Эхний төрлийн өтний нүхийг ихэвчлэн "дэлхийн доторх", хоёр дахь төрлийг "дэлхийн хоорондын" гэж нэрлэдэг.

Харьцангуйн ерөнхий онол нь орчлон ертөнцөд гэрлийн хурдаас давсан хурдтай хөдөлгөөн хийхийг хориглодог гэдгийг мэддэг. Нөгөөтэйгүүр харьцангуйн ерөнхий онол нь орон зай-цаг хугацааны хонгил байх боломжийг олгодог боловч хонгилд сөрөг энергийн нягтрал бүхий чамин бодисоор дүүрсэн байх шаардлагатай бөгөөд энэ нь таталцлын хүчтэй түлхэлтийг бий болгож, хонгил нурахаас сэргийлдэг.

Экзотик бодисын ийм хэсгүүд нь ихэвчлэн тахионуудыг агуулдаг. Тахионууд нь гэрлийн хурдаас илүү хурдан хөдөлдөг таамагласан бөөмс юм. Ийм бөөмс нь харьцангуйн ерөнхий үзэл баримтлалыг зөрчихгүйн тулд тахионуудын масс сөрөг байна гэж үздэг.

Одоогийн байдлаар лабораторийн туршилт эсвэл одон орны ажиглалтын явцад тахионууд байдаг гэсэн найдвартай туршилтын нотолгоо байхгүй байна. Физикчид зөвхөн өндөр нягтралтай цахилгаан орон, лазер туяаны тусгай туйлшрал эсвэл хэт бага температурт олж авсан электрон ба атомын "псевдо-сөрөг" массаар сайрхаж чадна. Сүүлчийн тохиолдолд туршилтыг Бозе-Эйнштейний конденсат буюу абсолют тэгтэй ойролцоо температурт (келвиний саяны нэгээс бага) хөргөсөн бозонууд дээр үндэслэсэн бодисыг нэгтгэх төлөвтэй хийсэн. Ийм хүчтэй хөргөлттэй төлөвт хангалттай олон тооны атомууд хамгийн бага боломжит квант төлөвт ордог бөгөөд квант нөлөө нь макроскопийн түвшинд илэрч эхэлдэг. Физикийн салбарын Нобелийн шагналыг 2001 онд Бозе-Эйнштейний конденсат үйлдвэрлэснийх нь төлөө олгожээ.

Гэсэн хэдий ч олон тооны шинжээчид тахионууд байж магадгүй гэж үздэг. Эдгээр энгийн тоосонцор нь тэг биш масстай байдаг нь нейтрино хэлбэлзлийг илрүүлэх замаар нотлогдсон. Хамгийн сүүлийн нээлт нь 2015 онд Физикийн чиглэлээр Нобелийн шагнал хүртсэн. Нөгөөтэйгүүр, нейтрино массын яг тодорхой утгыг хараахан тогтоогоогүй байна. Нейтриногийн хурдыг хэмжих хэд хэдэн туршилтууд нь тэдний хурд гэрлийн хурдаас бага зэрэг давж чаддаг болохыг харуулсан. Эдгээр мэдээлэл байнга эргэлздэг боловч 2014 онд энэ талаар шинэ бүтээл хэвлэгджээ.

Мөрний онол

Үүнтэй зэрэгцэн зарим онолчид Ертөнцийн эхэн үед сөрөг масстай тусгай тогтоц (сансар огторгуйн утас) үүссэн байж магадгүй гэж үздэг. Сансар огторгуйн үлдэгдэл утаснуудын урт нь нэг см3-т дунджаар 1022 грамм нягттай атомын диаметрээс бага зузаантай дор хаяж хэдэн арван парсект хүрч чаддаг. Алс холын квазаруудын гэрлийн таталцлын линзжилтийн үйл явдлуудад ижил төстэй формац ажиглагдаж байсан хэд хэдэн судалгаа байдаг. Ерөнхийдөө энэ нь одоогоор харьцангуйн онол ба квант талбайн онолыг хослуулсан "бүх зүйлийн онол" эсвэл нэгдмэл талбарын онолд нэр дэвших хамгийн магадлалтай нэр дэвшигч юм. Үүний дагуу бүх элементийн бөөмс нь 10-33 метр урттай хэлбэлздэг энергийн утаснууд бөгөөд үүнийг (Орчлон ертөнц дэх объектын хамгийн бага хэмжээтэй) харьцуулж болно.

Талбайн нэгдсэн онол нь орон зай-цаг хугацааны хэмжигдэхүүнд хамгийн бага урт, цаг хугацаатай эсүүд байдаг гэж үздэг. Хамгийн бага урт нь Планкийн урттай тэнцүү байх ёстой (ойролцоогоор 1.6·10−35 метр).

Үүний зэрэгцээ, алс холын гамма цацрагийн тэсрэлтийн ажиглалт нь хэрэв орон зайн мөхлөгт байдал байгаа бол эдгээр мөхлөгүүдийн хэмжээ 10-48 метрээс хэтрэхгүй болохыг харуулж байна. Нэмж дурдахад тэрээр орчин үеийн физикийн энэхүү суурь онолын төөрөгдлийн ноцтой аргумент болсон утаснуудын онолын зарим үр дагаврыг баталж чадаагүй юм.

Талбайн нэгдмэл онол ба орон зай-цаг хугацааны хонгилыг бий болгоход чухал ач холбогдолтой зүйл бол 2014 онд квантын орооцолдол ба өтний нүх хоорондын онолын холболтыг нээсэн явдал юм. Онолын шинэ ажил нь орон зай-цаг хугацааны хонгил үүсгэх нь зөвхөн хоёр том хар нүхний хооронд төдийгүй квант орооцолдсон хоёр кваркуудын хооронд боломжтой болохыг харуулсан.

Квант орооцолдох нь хоёр ба түүнээс дээш объектын квант төлөв харилцан хамааралтай болох квант механикийн үзэгдэл юм. Эдгээр объектууд ямар ч мэдэгдэж буй харилцан үйлчлэлээс гадна орон зайд тусгаарлагдсан байсан ч энэ харилцан хамаарал хэвээр байна. Нэг бөөмийн параметрийг хэмжих нь нөгөө бөөмийн орооцолдсон төлөвийг агшин зуур (гэрлийн хурдаас дээш) зогсооход хүргэдэг бөгөөд энэ нь орон нутгийн зарчимтай логик зөрчилдөж байна (энэ тохиолдолд харьцангуйн онол зөрчигддөггүй бөгөөд мэдээлэл. дамжуулагдаагүй).

Виктория (Канад) их сургуулийн Кристан Женсен, Вашингтоны их сургуулийн (АНУ) Андреас Карч нар гэрлийн ойролцоо хурдтайгаар бие биенээсээ холдож, дамжуулах боломжгүй болгодог кварк ба антикваркаас бүрдсэн квант орооцолдсон хосыг дүрсэлсэн байна. нэгээс нөгөөд дохио өгдөг. Судлаачид кваркуудын хөдөлдөг гурван хэмжээст орон зай нь дөрвөн хэмжээст ертөнцийн таамаглал гэж үздэг. 3 хэмжээст орон зайд квант орооцолдсон бөөмсүүд нэг төрлийн “мавчаар” холбогддог. Мөн 4D орон зайд энэ "мөр" нь өтний нүх болж хувирдаг.

Массачусетсийн Технологийн Их Сургуулийн (АНУ) Жулиан Соннер эсрэг цэнэгтэй бөөмсийг салгаж, өөр өөр чиглэлд хурдасгахад хүргэдэг хүчтэй цахилгаан талбайд үүссэн квант орооцолдсон кварк-антикварк хосыг танилцуулав. Соннер мөн гурван хэмжээст орон зайд орооцолдсон квант бөөмс дөрвөн хэмжээст орон зайд өт нүхээр холбогдоно гэж дүгнэсэн. Тооцоолол хийхдээ физикчид голографийн зарчмыг ашигласан - n хэмжээст ертөнцийн бүх физик нь хэмжээсийн тоогоор (n-1) түүний "ирмэг" дээр бүрэн тусгагдсан байдаг. Энэхүү “төсөл”-өөр дөрвөн хэмжээст дэх таталцлын нөлөөг харгалзан үзсэн квант онол нь гурван хэмжээст дэх “таталцалгүй” квант онолтой дүйж байна. Өөрөөр хэлбэл, 4D орон зай дахь хар нүхнүүд болон тэдгээрийн хоорондох өтний нүх нь математикийн хувьд тэдний 3D голограф проекцтой тэнцэнэ.

Таталцлын долгион ба нейтрино одон орон судлалын хэтийн төлөв

Таталцлын долгион ба нейтрино одон орон судлал нь хамгийн их нэвтрэх чадалтай долгион, бөөмсийг судалдаг тул квант таталцлыг илүү сайн ойлгохын тулд материйн шинж чанарыг хамгийн микроскопийн болон өндөр энергийн түвшинд судлах хамгийн ирээдүйтэй юм. Хэрэв орчлон ертөнцийн богино долгионы реликт цацраг 380 мянган жилийн дараа үүссэн бол эхний хэдэн секундэд реликт нейтрино, 10-32 секундын дотор таталцлын долгион үүсэх болно! Нэмж дурдахад хар нүхнүүд эсвэл гамшигт үзэгдлүүдийн (их хэмжээний оддын нэгдэл, нуралт) ийм цацраг, бөөмсийг бүртгэх нь маш их ирээдүйтэй байдаг.

Нөгөөтэйгүүр, одон орон судлалын уламжлалт ажиглалтын газрууд идэвхтэй хөгжиж байгаа бөгөөд одоо цахилгаан соронзон спектрийг бүхэлд нь хамарч байна. Ийм ажиглалтын төвүүд нь орчлон ертөнцийн эхэн үеийн гэнэтийн объект, үзэгдлийг (анхны од хоорондын үүл, ба), онцгой объектуудыг (хар нүх, нейтрон одод) ажиглах үед эсвэл ажиглах үед илрүүлж чаддаг. Одон орон судлал нь орчин үеийн физикийн хамгийн үр дүнтэй салбар хэвээр байгаа бөгөөд энэ нь дэлхийн лаборатори, хурдасгуурт байдаггүй эрс тэс нөхцөлд бодисыг судлах чадвартай юм. Ялангуяа цахилгаан соронзон муж дахь одон орны ажиглалтууд нь нууцлаг харанхуй бодис, энергийг нээхэд хүргэсэн бөгөөд Стандарт загвар (мэдэгдэж байгаа бүх элементийн бөөмсийн цахилгаан соронзон, сул, хүчтэй харилцан үйлчлэлийг дүрсэлсэн орчин үеийн физик онол) одоогоор олж чадаагүй байна. дүрслэх. Физикийн түүхэн дэх одон орны ажиглалтын ач холбогдлын бусад жишээ бол хэвийн бус хөдөлгөөн, дискний ойролцоох оддын гэрлийн одон орон зайн шилжилт, хоёртын нейтрон оддын нээлтүүд юм. Эдгээр нээлтүүд нь харьцангуйн онолыг бий болгох, туршихад түлхэц болж, оршин тогтнохыг урьдчилан таамаглах боломжийг олгосон.

Шинжлэх ухааны уран зөгнөлт зохиолын бусад одод руу аялах хамгийн түгээмэл арга бол сансрын цаг хугацааны хонгил эсвэл өтний нүх юм. Та энэ сэдвээр хамгийн алдартай кинонуудыг нэрлэж болно: "Intersllar" (2014), "Contact" (1997), "Through the Horizon" (1997), "Star Wars" франчайз (1977-2017). “Хар нүх”, “өтөн нүх” гэсэн нэр томъёог анх өргөнөөр ашигласан хүн бол Америкийн физикч Жон Уилер (1911-2008) юм. Зөвлөлт-Оросын радио одон орон судлаач Николай Кардашев галактикийн төв дэх хар нүхнүүд өт хорхойн нүхэнд ордог гэсэн санааг анх дэвшүүлсэн.

Хорхойн нүх нь сансар огторгуйн цаг хугацааны онолын гарц бөгөөд хүрэх газруудын хооронд богино замыг бий болгосноор орчлон ертөнцийн урт аяллыг мэдэгдэхүйц богиносгодог. Харьцангуйн онолоор өтний нүх байдаг гэдгийг урьдчилан таамагласан байдаг. Гэхдээ ая тухтай байдлын зэрэгцээ тэд маш их аюулыг дагуулдаг: гэнэтийн нуралт, өндөр цацраг, чамин бодистой аюултай холбоо барих аюул.

Хорхойн нүх буюу өтний нүхний онол

1935 онд физикч Альберт Эйнштейн, Натан Розен нар харьцангуйн онолыг ашиглан цаг хугацааны орон зайд "гүүр" байдгийг санал болгов. Эйнштейн-Розены гүүр буюу өтний нүх гэж нэрлэгддэг эдгээр замууд нь орон зай-цаг хугацааны хоёр өөр цэгийг холбодог бөгөөд онолын хувьд хамгийн богино коридорыг бий болгож, аялах зай, цаг хугацааг багасгадаг.

Хорхойн нүх нь нийтлэг хүзүүгээр холбогдсон хоёр амтай байдаг. Ам нь ихэвчлэн бөмбөрцөг хэлбэртэй байдаг. Хүзүү нь шулуун хэсэг байж болох ч мурийж болдог тул ердийн зам урт байх тусам урт болдог.

Эйнштейний харьцангуйн ерөнхий онол нь өт хорхой байдаг гэдгийг математикийн хувьд таамагласан боловч өнөөг хүртэл нэгийг нь ч илрүүлээгүй байна. Хажуугаар өнгөрөх гэрэлд хүндийн хүчний нөлөөгөөр сөрөг масстай өтний нүхийг ажиглаж болно.

Харьцангуйн ерөнхий онолын зарим шийдлүүд нь орц (ам) бүр нь хар нүх байдаг "өт хорхой" байхыг зөвшөөрдөг. Гэсэн хэдий ч үхэж буй одны нуралтаас үүссэн байгалийн хар нүхнүүд өөрсдөө өтний нүх үүсгэдэггүй.

Хорхойн нүхээр

Шинжлэх ухааны зөгнөлт зохиол нь өтний нүхээр аялсан түүхээр дүүрэн байдаг. Гэвч бодит байдал дээр ийм аялал нь илүү төвөгтэй бөгөөд зөвхөн бид ийм өтний нүхийг олж илрүүлэх ёстой учраас биш юм.

Эхний асуудал бол хэмжээ юм. Релик өтний нүхнүүд нь 10-33 см диаметртэй микроскопийн түвшинд байдаг гэж үздэг. Гэсэн хэдий ч Орчлон ертөнц тэлэхийн хэрээр тэдний зарим нь том болж томорсон байж магадгүй юм.

Өөр нэг асуудал бол тогтвортой байдлаас үүдэлтэй. Бүр тодруулбал, байхгүйн улмаас. Эйнштейн-Розены таамаглаж байсан өтний нүхнүүд хэт хурдан унадаг тул аялалд ашиггүй болно. Гэвч сүүлийн үеийн судалгаагаар "чамин бодис" агуулсан өтний нүх нь удаан хугацааны туршид нээлттэй, өөрчлөгдөөгүй хэвээр үлддэг болохыг харуулж байна.

Харанхуй бодис эсвэл антиматертай андуурч болохгүй экзотик бодис нь сөрөг нягтралтай, асар их сөрөг даралттай байдаг. Ийм бодисыг зөвхөн квант талбайн онолын хүрээнд тодорхой вакуум төлөвүүдийн зан төлөвт илрүүлж болно.

Хэрэв өтний нүхэнд байгалийн гаралтай эсвэл зохиомлоор нэмсэн чамин бодис хангалттай байгаа бол онолын хувьд тэдгээрийг сансар огторгуйд мэдээлэл дамжуулах арга буюу коридор болгон ашиглаж болно.

Хорхойн нүхнүүд нэг ертөнцийн хоёр өөр төгсгөлийг холбож чаддаг төдийгүй хоёр өөр ертөнцийг холбож чаддаг. Мөн зарим эрдэмтэд хэрэв өтний нүхний нэг орц нь тодорхой байдлаар хөдөлж байвал энэ нь ашиг тустай гэж үздэг. цаг хугацааны аялал . Гэсэн хэдий ч Британийн сансар судлаач Стивен Хокинг зэрэг тэдний өрсөлдөгчид ийм хэрэглээ боломжгүй гэж үздэг.

Хорхойн нүхэнд чамин бодис нэмэх нь түүнийг тогтворжуулж, хүн төрөлхтөн үүгээр аюулгүйгээр дамжин өнгөрөх боломжтой боловч "ердийн" бодис нэмэх нь порталыг тогтворгүй болгоход хангалттай байх магадлал байсаар байна.

Ойрын ирээдүйд олдсон ч өтний нүхийг томруулж, тогтворжуулахад одоогийн технологи хангалтгүй. Гэсэн хэдий ч эрдэмтэд энэхүү технологи нь эцэстээ гарч ирж, өт хорхойн нүхийг ашиглах боломжтой болно гэж найдаж, сансарт аялах арга болгон судалж байна.

Space.com сайтын материал дээр үндэслэсэн

Шинжлэх ухааны зөгнөлт зохиолын олон бүтээлд хэрэглэгддэг цаг хугацааны машин хэмээх ойлголт нь өтний нүх ашиглан цаг хугацаагаар аялах нь ихэвчлэн боломжгүй төхөөрөмжийн дүр төрхийг төсөөлдөг. Харин ерөнхий онолоор бол...
Цаг хугацаагаар аялагчид бидний өнгөрсөнийг өөрчлөхгүй гэдэгт итгэлтэй байж чадах уу? Бид ихэвчлэн бидний өнгөрсөн бол тогтсон, өөрчлөгдөшгүй баримт гэж ойлгодог. Түүх бол бидний санаж байгаагаар л байдаг....