Міжнародна команда фізиків представила першу теоретичну модель, в якій мікроскопічні червоточини не потребують матерії з негативною щільністю енергії для збереження стабільності.
Червоточини, як і чорні діри, виявляються можливі, виходячи з рівнянь загальної теорії відносності Альберта Ейнштейна, опублікованих в 1916 році. Важливим постулатом теорії Ейнштейна є те, що Всесвіт має чотири виміри – три просторових і один часовий. Разом вони утворюють те, що відомо як простір-час.
Воно може бути розтягнуто і викривлене масивними об’єктами, такими як зірки. Але викривити простір можна навіть без масивного об’єкта. На цій ідеї й побудована гіпотеза про існування червоточин. Ці об’єкти є дві точки простору, які з’єднуються між собою свого роду тунелем. Дотепер спостерігати червоточину або, як її ще називають – Кротова нора – нікому не вдавалося, але в теорії такі об’єкти можуть дозволити буквально переміщуватися з однієї частини Всесвіту в іншу.
Існують два клас червоточини – прохідні і непрохідні. Перші занадто нестабільні і колапсують швидше, ніж навіть світло зможе пройти через них. Через другі в теорії може пройти будь-який об’єкт, але для підтримки їх стабільності в більш ранніх теоріях була необхідна матерія з негативною щільністю енергії.
У новій роботі автори об’єднали елементи теорії відносності з елементами квантової теорії і класичної електродинаміки. Вчені використовували елементарні частинки як об’єкти, які повинні були пройти через гіпотетичну червоточину. Як математичний опис фізики вибрали рівняння Дірака, яке дозволяє обчислити функцію щільності ймовірності частки відповідно до квантової теорії й теорії відносності.
В результаті вчені показали, що нова модель допускає існування прохідної червоточини, за умови, що співвідношення між електричним зарядом і масою червоточини вище певного значення. Крім того, вчені показали, що через такі червоточини можуть проходити й електромагнітні хвилі. Мікроскопічні кротові нори, ймовірно, не будуть придатні для міжзоряних подорожей. Крім того, модель необхідно додатково уточнити, щоб з’ясувати, чи можуть такі незвичайні структури дійсно існувати.
Дослідження опубліковано в журналі Physical Review Letters.
Натхнення: www.popmech.ru