Ученые предложили новую концепцию формирования гипотетической космической структуры — червоточины (wormhole) путем объединения двух черных дыр. Этот метод получил название «Вырезать и вставить» (cut-and-paste), сообщает издание Popular Mechanics.
Фото из открытых источников
Учёные Фаруук Рахаман из университета Джадавр и Ари Дутта из Йешивского университета решили проверить, возможно ли создать стабильную червоточину, соединяя две черные дыры, заполненные необычным веществом вроде тёмной материи. Их работа была принята к публикации в журнале Международные методы геометрической физики.
Идея основывается на известной концепции геометрии четырёх измерений, которую часто изображают в виде знаменитой бутылки Клейна. Подобно ей, ученые предполагают существование космического аналога — своего рода туннеля, связывающего два отдалённых участка Вселенной, хотя внешне мы можем воспринимать его лишь трёхмерно.
Однако далеко не каждая черная дыра подходит для создания подобного моста сквозь пространство-время. Чтобы такая конструкция оказалась устойчивой, необходимо соблюсти ряд условий. Согласно исследованию, стабильность зависит от размера горла червоточины и значений некоторых физических параметров. Важно отметить, что используемые значения являются чисто теоретическими и требуют дальнейшего изучения.
Черная дыра сама по себе представляет собой объект огромной массы, способный искривлять пространство вокруг себя. Но согласно теории исследователей, создание червоточины требует наличия особого вида вещества, обладающего отрицательной плотностью энергии. Такое вещество ученые называют экзотическим, оно напоминает темную энергию и может находиться внутри чёрных дыр.
По словам Дутта, построение подобной модели потребовало использования специфического математического подхода под названием «тензорные поля». Эти конструкции позволяют разделить область пространства на сетку, каждому элементу которой присваивается определённое значение. Используя этот инструмент, учёные смогли представить ситуацию, в которой локальная симметрия нарушается, позволяя частицам двигаться иначе, чем в наблюдаемом нами мире.
Для реализации своей идеи авторы исследования применили технику топологии («вырезания и склеивания»), позволяющую моделировать процессы соединения объектов таким образом, чтобы образовалась новая структура. Эта методика позволила соединить две чёрные дыры, заполнив промежуток экзотическим веществом.
Ученые пришли к выводу, что предложенная ими конфигурация позволяет создавать достаточно стабильную червоточину при определенных условиях. Однако эта теория нуждается в дальнейшем изучении и экспериментальном подтверждении.
Несмотря на то, что идея кажется фантастичной, важно вспомнить, что многие открытия современной науки первоначально казались столь же невероятными. Например, гравитация и квантовая механика тоже долго воспринимались как нечто невозможное, однако теперь они стали основой нашего понимания устройства мира.
