Орон зай, цаг хугацаагаар аялах нь зөвхөн шинжлэх ухааны уран зөгнөлт кино, шинжлэх ухааны зөгнөлт номонд төдийгүй бага зэрэг боломжтой бөгөөд энэ нь бодит байдал болж чадна. Олон алдартай, нэр хүндтэй мэргэжилтнүүд өтний нүх, орон зай-цаг хугацааны хонгил зэрэг үзэгдлүүдийг судлахаар ажиллаж байна.
Физикч Эрик Дэвисийн тодорхойлсон өтний нүх нь орчлон ертөнцийн алслагдсан хоёр бүсийг эсвэл хоёр өөр орчлон ертөнцийг (хэрэв бусад орчлон ертөнцүүд байдаг бол) эсвэл хоёр өөр цаг хугацаа эсвэл өөр өөр орон зайн хэмжээсүүдийг холбодог сансрын хонгил юм. . Хэдийгээр тэдгээрийн оршин тогтнох нь нотлогдоогүй ч эрдэмтэд гэрлийн хурдаар зайг туулж, тэр ч байтугай цаг хугацаагаар аялах боломжтой өт хорхойг ашиглах боломжтой бүх аргыг нухацтай авч үзэж байна.
Эрдэмтэд өтний нүхийг ашиглахын өмнө тэдгээрийг олох хэрэгтэй. Өнөөдөр харамсалтай нь өтний нүх байгааг нотлох баримт олдоогүй байна. Гэхдээ хэрэв тэд байгаа бол тэдний байршил нь эхлээд харахад хэцүү биш байж магадгүй юм.
Хорхойн нүх гэж юу вэ?
Өнөөдөр өтний нүхний гарал үүслийн талаар хэд хэдэн онол байдаг. Альберт Эйнштейний харьцангуйн тэгшитгэлийг ашигласан математикч Людвиг Фламм анх удаа "өт хорхой" гэсэн нэр томъёог гаргаж ирсэн бөгөөд таталцал нь физик бодит байдлын бүтэцтэй холбоотой цаг хугацааны орон зайг нугалж, улмаар орон зай-цаг хугацааны хонгил үүсэх үйл явцыг тодорхойлсон. .
Киприйн Зүүн Газар дундын тэнгисийн их сургуулийн эрдэмтэн Али Евгун харанхуй материйн нягт хуримтлагдсан хэсэгт өтний нүх үүсдэг гэж үздэг. Энэ онолоор өт хорхойн нүхнүүд Сүүн замын гаднах мужууд, харанхуй бодис байдаг газар болон бусад галактикуудын дотор байж болно. Математикийн хувьд тэрээр энэ онолыг батлахад шаардлагатай бүх нөхцөл байгааг баталж чадсан юм.
"Ирээдүйд Interstellar кинонд үзүүлсэн шиг ижил төстэй туршилтуудыг шууд бусаар ажиглах боломжтой" гэж Али Евгун хэлэв.
Торн болон бусад хэд хэдэн эрдэмтэд шаардлагатай хүчин зүйлийн нөлөөгөөр өтний нүх үүссэн байсан ч ямар нэгэн объект эсвэл хүн дамжин өнгөрөхөөс өмнө нурах магадлалтай гэж дүгнэжээ. Хорхойн нүхийг хангалттай удаан байлгахын тулд "экзотик бодис" гэж нэрлэгддэг маш их хэмжээний бодис шаардлагатай болно. Байгалийн "экзотик материйн" нэг хэлбэр нь харанхуй энерги бөгөөд түүний үйлдлийг Дэвис ингэж тайлбарлав: "Агаар мандлын даралтаас доогуур даралт нь таталцлын-төлөх хүчийг бий болгож, улмаар манай Орчлон ертөнцийн дотоод хэсгийг гадагш түлхэж, инфляцийн өсөлтийг бий болгодог. Орчлон ертөнц."
Харанхуй бодис гэх мэт чамин материал орчлонд энгийн бодисоос тав дахин их байдаг. Эрдэмтэд өнөөг хүртэл харанхуй бодис эсвэл харанхуй энергийн бөөгнөрөлүүдийг илрүүлж чадаагүй байгаа тул тэдгээрийн олон шинж чанар тодорхойгүй байна. Тэдний шинж чанарыг судлах нь тэдний эргэн тойрон дахь орон зайг судлах замаар явагддаг.
Цаг хугацаа өнгөрөхөд өтний нүхээр - бодит байдал уу?
Цаг хугацаагаар аялах санаа нь зөвхөн судлаачдын дунд түгээмэл биш юм. Өтний нүхний онол нь Льюис Кэрроллын ижил нэртэй роман дахь Алисын шилээр хийсэн аялал дээр суурилдаг. Орон зай-цаг хугацааны хонгил гэж юу вэ? Хонгилын хамгийн төгсгөлд байрлах орон зай нь муруй толины тусгалтай төстэй гажуудалтай тул үүдний орчмын талбайгаас ялгарах ёстой. Өөр нэг шинж тэмдэг нь агаарын урсгалаар өт нүхний хонгилоор чиглэсэн гэрлийн төвлөрсөн хөдөлгөөн байж болно. Дэвис өтний нүхний хамгийн эхэнд байгаа үзэгдлийг "идэмхий солонгын эффект" гэж нэрлэдэг. Ийм нөлөөг алсаас харж болно. "Одон орон судлаачид дурангаар эдгээр солонгын үзэгдлийг агнахаар төлөвлөж байгаа бөгөөд байгалиас заяасан эсвэл бүр байгалийн бусаар бүтээгдсэн, дамжин өнгөрөх боломжтой өтний нүхийг хайж байна" гэж Дэвис хэлэв. "Төсөл хэрэгжээд эхэлсэн гэж би хэзээ ч сонсож байгаагүй."
Торн өтний нүхний талаархи судалгааныхаа нэг хэсэг болгон өтний нүхийг цаг хугацааны машин болгон ашиглаж болно гэсэн онол гаргасан. Цаг хугацаагаар аялахтай холбоотой бодлын туршилтууд ихэвчлэн парадокстой тулгардаг. Магадгүй тэдний дундаас хамгийн алдартай нь өвөөгийн парадокс байж болох юм: Хэрэв судлаач хүн цаг хугацааг ухрааж, өвөөгөө алвал энэ хүн төрөх боломжгүй, тиймээс цаг хугацааг хэзээ ч буцаахгүй. Цаг хугацаагаар аялах буцах зам байхгүй ч Торнийн ажил эрдэмтдэд шинэ боломжуудыг нээж өгсөн гэж Дэвис хэлэв.
Phantom Link: Хорхойн нүх ба квант хүрээ
"Онолын физикийн зуслангийн салбар бүхэлдээ онолоос үүссэн бөгөөд энэ нь цаг хугацааны машины парадоксуудын тайлбарласан шалтгааныг бий болгох орон зай-цаг хугацааны бусад арга техникийг хөгжүүлэхэд хүргэсэн" гэж Дэвис хэлэв. Бүх зүйлийг үл харгалзан өтний нүхийг цаг хугацаагаар аялахад ашиглах боломж нь шинжлэх ухааны зөгнөлт фанатууд болон өнгөрсөн үеээ өөрчлөхийг хүсдэг хүмүүсийн анхаарлыг татдаг. Дэвис одоогийн онол дээр үндэслэн өтний нүхнээс цаг хугацааны машин бүтээхийн тулд хонгилын нэг эсвэл хоёр үзүүрт байгаа урсгалыг гэрлийн хурд руу ойртуулах шаардлагатай гэж үзэж байна.
"Үүнд үндэслэн өтний нүхэнд суурилсан цаг хугацааны машин бүтээх нь туйлын хэцүү байх болно" гэж Дэвис "Харьцуулбал, өтний нүхийг сансарт од хоорондын аялал хийхэд ашиглах нь хамаагүй хялбар байх болно" гэж Дэвис хэлэв.
Бусад физикчид өтний нүхээр цаг хугацаагаар аялах нь их хэмжээний энерги хуримтлуулж, хонгилыг цагийн машин болгон ашиглахаас өмнө устгаж болзошгүй гэж үздэг бөгөөд энэ үйл явц нь квантын сөрөг урвал гэж нэрлэгддэг. Гэсэн хэдий ч өтний нүхний боломжийн талаар мөрөөдөх нь хөгжилтэй хэвээр байна: "Хэрэв хүмүүс цаг хугацаагаар аялж чадвал хийж чадах зүйлээ хийх арга нээсэн бол ямар боломжууд гарах байсан талаар бодоорой" гэж Дэвис хэлэв. "Тэдний адал явдал маш сонирхолтой байх болно, наад зах нь."
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 "хорхойн 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 илрүүлэх ёстой учраас биш юм.
Эхний асуудал бол хэмжээ юм. Релик өтний нүхнүүд нь 10-33 сантиметр диаметртэй микроскопийн түвшинд байдаг гэж үздэг. Гэвч 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 "экзотик 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....
Энэ нь муруй хэлбэртэй бөгөөд таталцал нь бид бүгдэд танил болсон бөгөөд энэ өмчийн илрэл юм. Бодис тонгойж, эргэн тойрон дахь орон зайг "нугалж", нягтрал ихтэй байх тусам нугалж байдаг. Орон зай, орон зай, цаг хугацаа бол маш сонирхолтой сэдэв юм. Энэ нийтлэлийг уншсаны дараа та тэдний талаар шинэ зүйлийг сурах болно.
Гулзайлтын тухай санаа
Өнөө үед хэдэн зуугаараа байгаа таталцлын бусад олон онолууд харьцангуйн ерөнхий онолоос нарийн ялгаатай байдаг. Гэсэн хэдий ч эдгээр бүх одон орны таамаглалууд нь гол зүйл болох муруйлт гэсэн санааг хадгалдаг. Хэрэв орон зай муруй байвал жишээлбэл, олон гэрлийн жилээр тусгаарлагдсан бүс нутгийг холбосон хоолойн хэлбэрийг авч болно гэж үзэж болно. Магадгүй бие биенээсээ хол байгаа эрин үе ч байж магадгүй. Эцсийн эцэст бид орон зайг авч үзэхдээ бидэнд танил сансрын тухай биш, харин орон зай-цаг хугацааны тухай ярьж байна. Түүний доторх нүх нь зөвхөн тодорхой нөхцөлд л гарч ирдэг. Бид таныг өтний нүх гэх мэт сонирхолтой үзэгдлийг нарийвчлан үзэхийг урьж байна.
Хорхойн нүхний тухай анхны санаанууд
Гүн орон зай, түүний нууцлаг байдал. "Харьцангуй ерөнхий онол" ном хэвлэгдсэний дараа муруйлтын тухай бодол шууд гарч ирэв. Австрийн физикч Л.Фламм аль хэдийн 1916 онд орон зайн геометр нь хоёр ертөнцийг холбосон нэг төрлийн нүх хэлбэрээр оршин тогтнох боломжтой гэж хэлсэн байдаг. Математикч Н.Розен, А.Эйнштейн нар 1935 онд харьцангуй ерөнхий онолын хүрээнд тусгаарлагдсан цахилгаан цэнэгтэй буюу саармаг эх үүсвэрийг дүрсэлсэн тэгшитгэлийн хамгийн энгийн шийдлүүд нь орон зайн “гүүр” бүтцийг бий болдгийг анзаарсан. Өөрөөр хэлбэл, тэд хоёр орчлон ертөнц, хоёр бараг хавтгай, ижил орон зай-цагуудыг холбодог.
Хожим нь эдгээр орон зайн байгууламжийг "хорхойн нүх" гэж нэрлэх болсон нь англи хэлнээс өтний нүх гэдэг үгийн нэлээд сул орчуулга юм. Ойролцоох орчуулга бол "хорхойн нүх" (сансарт). Розен, Эйнштейн нар эдгээр "гүүр" -ийг ашиглан энгийн бөөмсийг дүрслэх боломжийг үгүйсгээгүй. Үнэн хэрэгтээ энэ тохиолдолд бөөмс нь цэвэр орон зайн формац юм. Тиймээс цэнэгийн эх үүсвэр эсвэл массыг тусгайлан загварчлах шаардлагагүй болно. Мөн алсын хөндлөнгийн ажиглагч, хэрэв өтний нүх нь микроскопийн хэмжээтэй бол эдгээр орон зайн аль нэгэнд байрлах үед зөвхөн цэнэг ба масстай цэгийн эх үүсвэрийг хардаг.
Эйнштейн-Розены "Гүүрүүд"
Нэг талаас цахилгаан эрчим хүчний шугамууд нүх рүү орж, нөгөө талаас нь төгсгөлгүй, хаана ч эхлэхгүйгээр гардаг. Үүний үр дүнд "цэнэггүй цэнэг", "массгүй масс" гэж Америкийн физикч Ж.Уилер хэлсэн байна. Энэ тохиолдолд гүүр нь хоёр өөр ертөнцийг холбоход үйлчилдэг гэж үзэх шаардлагагүй юм. Хорхойн нүхэнд хоёр "ам" нь нэг орчлонд нээгддэг, гэхдээ өөр өөр цаг үед, өөр өөр цэгүүдэд нээгддэг гэсэн таамаглал нь тийм ч оновчтой байх болно. Үр дүн нь бараг хавтгай танил ертөнцөд оёж байвал хөндий "бариул" -тай төстэй зүйл юм. Хүчний шугамууд аманд ордог бөгөөд үүнийг сөрөг цэнэг (электрон гэх мэт) гэж ойлгож болно. Тэдний гарч буй ам нь эерэг цэнэгтэй (позитрон). Массын хувьд аль аль талдаа адилхан байх болно.
Эйнштейн-Розены гүүр үүсэх нөхцөл
Энэхүү зураг нь бүх сэтгэл татам байдлаа олон шалтгааны улмаас энгийн бөөмийн физикт өргөн тархаагүй байна. Квантын шинж чанарыг Эйнштейн-Розены "гүүр"-тэй холбон тайлбарлах нь тийм ч хялбар биш бөгөөд үүнийг бичил ертөнцөөс зайлсхийх боломжгүй юм. Ийм "гүүр" нь бөөмсийн (протон эсвэл электрон) цэнэгийн болон массын мэдэгдэж буй утгуудаар огт үүсдэггүй. Үүний оронд "цахилгаан" шийдэл нь "нүцгэн" онцгой байдлыг, өөрөөр хэлбэл цахилгаан орон ба орон зайн муруйлтыг хязгааргүй болгодог цэгийг урьдчилан таамаглаж байна. Ийм үед хязгааргүй олон гишүүнтэй тэгшитгэлийг шийдвэрлэх боломжгүй тул муруйлттай байсан ч орон зай-цаг хугацааны тухай ойлголт утгаа алддаг.
Ерөнхий харьцангуйн онол хэзээ ажиллахгүй вэ?
Харьцангуй ерөнхий онол яг хэзээ ажиллахаа болино гэдгийг өөрөө тодорхой илэрхийлдэг. Хүзүү, "гүүр" -ийн хамгийн нарийхан хэсэгт холболтын гөлгөр байдал зөрчигддөг. Мөн энэ нь маш энгийн зүйл биш гэдгийг хэлэх хэрэгтэй. Холын ажиглагчийн байр сууринаас цаг хугацаа энэ хүзүүнд зогсдог. Розен, Эйнштейн хоёрын хоолой гэж бодсон зүйл нь одоо хар нүхний (цэнэгтэй эсвэл төвийг сахисан) үйл явдлын давхрага гэж тодорхойлогддог. "Гүүр"-ийн янз бүрийн талаас туяа эсвэл бөөмс нь тэнгэрийн хаяаны өөр өөр "хэсэг" дээр унадаг. Мөн түүний зүүн ба баруун хэсгүүдийн хооронд харьцангуйгаар статик бус хэсэг байдаг. Тухайн газрыг даван туулахын тулд түүнийг даван туулахгүй байхын аргагүй юм.
Хар нүхээр дамжин өнгөрөх чадваргүй
Харьцангуй том хар нүхний тэнгэрийн хаяанд ойртож буй сансрын хөлөг үүрд хөлддөг бололтой. Тэндээс ирэх дохио улам бүр багассаар... Харин ч хөлөг онгоцны цагийн дагуу тэнгэрийн хаяанд хязгаарлагдмал хугацаанд хүрдэг. Усан онгоц (гэрлийн туяа эсвэл бөөмс) түүний хажуугаар өнгөрөхөд удалгүй онцгой байдлыг цохих болно. Энэ бол муруйлт нь хязгааргүй болдог газар юм. Онцгой байдлын хувьд (түүн рүү ойртож байхад) сунгасан бие нь тасарч, бутлах нь гарцаагүй. Энэ бол хар нүхний бодит байдал юм.
Цаашдын судалгаа
1916-17 онд Reisner-Nordström болон Schwarzschild шийдлүүдийг олж авсан. Тэд бөмбөрцөг хэлбэртэй тэгш хэмтэй цахилгаан цэнэгтэй, төвийг сахисан хар нүхнүүдийг дүрсэлдэг. Гэсэн хэдий ч физикчид эдгээр орон зайн нарийн төвөгтэй геометрийг зөвхөн 1950-60-аад оны зааг дээр бүрэн ойлгож чадсан. Тэр үед таталцлын онол, цөмийн физикийн чиглэлээр алдаршсан Д.А.Уилер “өт хорхой”, “хар нүх” гэсэн нэр томъёог гаргаж иржээ. Райснер-Нордстрем, Шварцшильд огторгуйд үнэхээр сансарт өтний нүх байдаг нь тогтоогдсон. Тэд хар нүх шиг алс холын ажиглагчид огт үл үзэгдэх юм. Мөн тэдний нэгэн адил сансар огторгуй дахь өтний нүхнүүд мөнхийн байдаг. Гэвч хэрэв аялагч тэнгэрийн хаяанд нэвтрэн орвол тэдгээр нь маш хурдан унадаг тул гэрлийн туяа ч, асар том бөөмс, тэр дундаа хөлөг онгоц ч тэр дундаа нисч чадахгүй. Нөгөө ам руу нисэхийн тулд онцгой байдлыг тойрч гарахын тулд гэрлээс илүү хурдан хөдлөх хэрэгтэй. Одоогийн байдлаар физикчид эрчим хүч, бодисын хөдөлгөөний хэт шинэ хурдыг үндсэндээ боломжгүй гэж үзэж байна.
Шварцшильд, Рейснер-Нордстрем нар
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.
Хорхойн нүхний судалгааны хоёр чиглэл
Байгаль нь мэнгэ гарч ирэхэд саад тотгор тавьсан. Гэсэн хэдий ч аливаа саад бэрхшээл тулгарвал түүнийг даван туулахыг хүсдэг хүмүүс үргэлж байх болно гэж хүн бүтээсэн байдаг. Эрдэмтэд ч үл хамаарах зүйл биш юм. Хорхойн нүхийг судалдаг онолчдын бүтээлийг нөхцөлт байдлаар бие биенээ нөхдөг хоёр чиглэлд хувааж болно. Эхнийх нь өтний нүх үнэхээр байдаг гэж урьдчилан таамаглаж, тэдгээрийн үр дагаврыг авч үздэг. Хоёрдахь чиглэлийн төлөөлөгчид юунаас, хэрхэн гарч ирж болох, үүсэхэд ямар нөхцөл шаардлагатай байгааг ойлгохыг хичээж байна. Энэ чиглэлд эхнийхээс илүү олон бүтээл байгаа бөгөөд магадгүй тэд илүү сонирхолтой байх болно. Энэ чиглэлд өтний нүхний загварыг хайх, мөн тэдгээрийн шинж чанарыг судлах зэрэг орно.
Оросын физикчдийн ололт амжилт
Квантын талбайн вакуум туйлшралын улмаас өтний нүхийг бий болгох материал болох бодисын шинж чанар нь тодорхой болсон. Оросын физикч Сергей Сушков, Аркадий Попов нар Испани судлаач Давид Хохберг, Сергей Красников нартай хамтран саяхан ийм дүгнэлтэд хүрсэн байна. Энэ тохиолдолд вакуум нь хоосон зүйл биш юм. Энэ бол хамгийн бага эрчим хүчээр тодорхойлогддог квант төлөв, өөрөөр хэлбэл бодит бөөмс байхгүй талбар юм. Энэ талбарт хос "виртуал" бөөмс байнга гарч ирдэг бөгөөд тэдгээрийг багаж хэрэгслээр илрүүлэхээс өмнө алга болдог боловч энергийн тензор, өөрөөр хэлбэл ер бусын шинж чанараар тодорхойлогддог импульс хэлбэрээр тэмдэгээ үлдээдэг. Бодисын квант шинж чанар нь ихэвчлэн бичил ертөнцөд илэрдэг хэдий ч тэдгээрийн үүсгэсэн өтний нүх нь тодорхой нөхцөлд ихээхэн хэмжээгээр хүрч чаддаг. Красниковын нийтлэлүүдийн нэг нь "Өтний нүхний аюул" гэж нэрлэгддэг.
Философийн асуулт
Хэрвээ өтний нүхнүүд хэзээ нэгэн цагт баригдсан эсвэл нээгдсэн тохиолдолд шинжлэх ухааны тайлбартай холбоотой философийн салбар шинэ сорилтуудтай тулгарах бөгөөд үүнийг хэлэхэд маш хэцүү байх болно. Цаг хугацааны гогцоонууд, учир шалтгааны эргэн тойронд байгаа ээдрээтэй асуудлууд зэрэг утгагүй мэт санагдаж байсан ч шинжлэх ухааны энэ салбар хэзээ нэгэн цагт үүнийг олж мэдэх байх. Тэд квант механик, бүтээгдсэн сансар огторгуй, орон зай, цаг хугацааны асуудлыг хөндсөнтэй адил - эдгээр бүх асуултууд олон зууны туршид хүмүүсийн сонирхлыг татсаар ирсэн бөгөөд бидний сонирхлыг үргэлж татах болно. Тэднийг бүрэн мэдэх нь бараг боломжгүй юм. Сансар огторгуйн хайгуул хэзээ ч дуусах магадлал багатай.
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 хэсгүүд 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 баримт бичигт 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 үлдэнэ. 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 нөгөө рүү 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 сүйрлийн (их хэмжээний оддын нэгдэл, нуралт) ийм цацраг, тоосонцорыг бүртгэх нь маш их ирээдүйтэй.
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.
Мэнгэ нүх. "Мөн нүх" гэж юу вэ?
"Өрхийн нүх" эсвэл "хорхойн нүх" гэж нэрлэдэг таамаглалтай "Өрхийн нүх" нь орчлон ертөнцийн орчлон ертөнцийн а цэгээс б цэг рүү 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 хагасыг нь нугалаад цоолчихвол үүссэн нүх нь яг л өтний нүх болно.
Тиймээс орчлон ертөнцийн орон зай нь нөхцөлт байдлаар ижил цаас, анхаарал, зөвхөн гурав дахь хэмжээст тохируулсан 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 адилхан 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 талд) 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.
Пульсарс: 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 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 бөөмсийг ялгаруулахад хүргэдэг. Эдгээр тоосонцор нь янз бүрийн цацраг, түүний дотор үзэгдэх гэрлийг багтааж болно.
Хүчтэй гамма туяа ялгаруулдаг пульсарыг 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. Янз бүрийн 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.
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. 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 онол өт хорхойн нүх оршин тогтнох боломжтой болгож байгаа 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 даяар 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 (гэрлээс өндөр хурдгүй) нэг орцноос нөгөө рүү шилжихэд хэт 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. Хорхойн нүхээр - одод руу уу?
Харамсалтай нь, алс холын сансрын биетүүдэд хүрэхийн тулд "хорхойн нүх"-ийг бодитоор ашиглах талаар одоогоор 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 илүүд үзвэл "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 өөр өөр 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.
