Кротовые норы как реальный портал для путешествий в прошлое

Физики-теоретики всерьез обсуждают математическую возможность создания машины времени с помощью пространственно-временных туннелей — тех самых, которые чаще всего называют кротовые норы. Разбираемся, как работают эти космические шорткаты и почему для прыжка в прошлое науке жизненно необходима экзотическая материя.

Искажение привычной физики внутри кротовых нор

Концепция искривления пространства-времени появилась благодаря Альберту Эйнштейну и Натану Розену еще в тридцатых годах прошлого века. Ученые математически доказали, что черные дыры могут соединяться с гипотетическими белыми дырами, образуя мост. Позже выдающийся физик Джон Уилер придумал для этого явления хлесткий термин — червоточины.

Теория относительности гласит, что масса искривляет ткань космоса. Тяжелые объекты вроде Солнца создают гравитационные ямы. Черные дыры продавливают эту ткань настолько сильно, что образуют бездонные колодцы. Эйнштейн и Розен предположили, что дно такого колодца может прорваться и соединиться с другим удаленным участком космоса.

Аналогия здесь предельно проста. Если Вселенная — это огромное яблоко, то свет обычно путешествует строго по его кожуре. Путь от одной стороны до другой занимает миллионы световых лет. Однако хитрый червяк прогрызает туннель прямо через сердцевину, сокращая маршрут в миллиарды раз.

Мы привыкли мыслить масштабно, размышляя о покорении космоса. Сегодня эти мечты обрастают строгой математической базой, переходя со страниц романов в публикации авторитетных журналов вроде Scientific American и Nature. А когда на мировые экраны вышел фильм «Интерстеллар», научным консультантом которого выступил физик и астроном Кип Торн, интерес к червоточинам приобрел по-настоящему массовый характер.

Экзотическая материя для удержания портала

Главная проблема любого временного туннеля заключается в его мгновенном гравитационном схлопывании. Горловина моста Эйнштейна-Розена закроется быстрее, чем через нее успеет пролететь даже фотон света со скоростью почти 300 000 километров в секунду.

Исправить этот баг мироздания предложил нобелевский лауреат Кип Торн. В восьмидесятых годах вместе с коллегой Майклом Моррисом он вывел уравнения для так называемых проходимых червоточин. Чтобы туннель не раздавил путешественника, его стенки нужно распирать изнутри с помощью экзотической материи, обладающей отрицательной массой и отрицательным давлением.

Попытка удержать открытой черную дыру обычной материей похожа на желание разжать челюсти взрослого аллигатора хлипкой зубочисткой. Экзотическая материя работает как мощный гидравлический домкрат, который отталкивает пространство, а не притягивает его. В природе такие субстанции пока не найдены, но законы квантовой механики их существование напрямую не запрещают.

Схема машины времени от физика Кипа Торна

Превращение космического туннеля в машину времени требует колоссальных скоростей и филигранных гравитационных манипуляций. Кип Торн доказал, что если человечество когда-нибудь научится стабилизировать кротовые норы, сделать из них хронолет будет лишь делом техники.

Специальная теория относительности гласит: чем быстрее движется объект, тем медленнее для него течет время. Это правило позволяет искусственно создать разницу во времени между двумя концами туннеля.

Процесс создания машины времени выглядит следующим образом:

• Сначала инженеры будущего находят или создают микроскопический квантовый туннель в условиях глубокого вакуума при температурах, близких к абсолютному нулю (минус 273,15 градуса по Цельсию).
• Его накачивают экзотической материей, расширяя горловину до размеров, способных пропустить космический корабль. Вес такой установки превысит массу Юпитера (около 1,9 × 10²⁷ килограммов).
• Один конец портала (устье А) остается на орбите Земли.
• Второй конец (устье Б) грузят на корабль и разгоняют почти до скорости света, отправляя в короткий космический полет, а затем возвращают обратно.
• Из-за релятивистского замедления времени корабль с устьем Б постареет всего на пару дней, тогда как на Земле вокруг устья А пройдут десятки лет.

Пройдя через устье Б в настоящем, путешественник выйдет из устья А в далеком прошлом. Вы буквально делаете шаг в туннель и оказываетесь во времени, когда корабль только готовился к старту.

Защита хронологии и парадокс убитого дедушки

Квантовая гравитация может стать главным препятствием для туристов из будущего. Британский астрофизик Стивен Хокинг выдвинул «гипотезу защиты хронологии», заявив, что Вселенная всегда будет защищать себя от временных парадоксов, делая мир «безопасным для историков».

Любая машина времени неминуемо сталкивается с эффектом вакуумных флуктуаций. Квантовые частицы начнут бесконечно циркулировать через портал, наращивая энергию по принципу микрофонной обратной связи. За считанные доли секунды мощнейшая радиация уничтожит туннель за мгновение до того, как он превратится в стабильную машину времени.

Квантовую запутанность часто сравнивают с парой носков: если вы надели на левую ногу красный носок, второй автоматически становится правым, на каком бы расстоянии он ни находился. С червоточинами все сложнее — Вселенная категорически не терпит, когда вы пытаетесь надеть носок вчерашнего дня на ногу завтрашнего.

Перспективы использования квантовых порталов человечеством

Современные исследования смещают фокус с макроскопических туннелей на квантовый уровень. Физики активно изучают голографический принцип, согласно которому гравитация и квантовая механика выступают двумя сторонами одной медали.

Недавние эксперименты мировых корпораций с квантовыми компьютерами показали удивительные результаты. Ученые смогли симулировать передачу информации через голографическую червоточину прямо внутри процессора. Кубиты исчезали в одной части квантовой системы и мгновенно появлялись в другой, в точности повторяя математическое поведение теоретического моста Эйнштейна-Розена.

Огромные гравитационные аномалии, пульсары и сверхмассивные черные дыры остаются нашими главными полигонами для наблюдения. Астрофизики тщательно сканируют ночное небо, надеясь уловить специфические гравитационные линзы — искажения света, которые могли бы выдать присутствие проходимой червоточины. Возможно, первые природные порталы скрываются прямо в центре нашей галактики, притворяясь обычными поглотителями материи, раскаленными до миллионов градусов.

Технологический барьер для их изучения огромен. Человечеству придется обуздать энергии, сравнимые с мощностью целых звездных скоплений, чтобы хотя бы попытаться отправить беспилотный зонд весом в пару килограммов сквозь искривленное пространство. Сам факт того, что законы физики оставляют нам эту лазейку, делает реальную науку гораздо интереснее любой голливудской фантастики. Уравнения написаны, теоретические рамки очерчены. Осталось лишь подождать пару столетий, пока технологии окончательно догонят дерзкую человеческую мысль.

Поддержать нас на Boosty
Поддержать нас на Дзен

Источник: Wormholes could be the key to traveling through time to the past, physicists hypothesize. Scientific American, 2026

FAQ: Часто задаваемые вопросы

Читайте также: Или гипотеза зоопарка или ничего: новый тревожный ответ на парадокс Ферми