Maskhål i rymden. astronomiska hypotes

Starry universum döljer många mysterier. Enligt den allmänna relativitetsteorin (GTR), som inrättades genom Einstein, lever vi i en fyrdimensionell rumtid. Det är krökt och allvar, bekant för oss alla, är ett uttryck för den här egenskapen. Matter kurvor "böjer" utrymmet runt dem, och mer än det tätare. Utrymme, tid och rum - allt detta är mycket intressant ämne. Efter att ha läst den här artikeln kommer du säkert lära sig något nytt om dem.

Idén kröknings

Många andra teorier om gravitation, som finns idag hundratals helhet skiljer sig i detaljer från den allmänna relativitetsteorin. Men alla dessa astronomiska hypoteser förblir det viktigaste - idén om krökning. Om utrymmet är krökt, kan det antas att det kan ta, till exempel formen av röret förbindningsområdet, vilka är åtskilda av ett flertal ljus-years. Och kanske till och med ålder, långt från varandra. När allt kommer omkring är vi inte talar om utrymme, bekant för oss, men rumtiden, när vi tittar på utrymmet. Hålet i det kan visas endast under vissa villkor. Vi erbjuder dig att bekanta sig med det intressanta fenomenet maskhål.

Den första idén med maskhål

Rymden och dess mysterier lockar. Tankar om krökn dök omedelbart efter det publicerades av allmänna relativitetsteorin. L. Flamm, en österrikisk fysiker som 1916 sade att den rumsliga geometrin kan existera i ett visst hål, som förbinder de två världarna. Matematiker N. Rosen och Albert Einstein i 1935, märkt att den enklaste lösningen av ekvationerna inom ramen för den allmänna relativitets, beskriver isolerade elektriskt laddade eller neutrala källor, vilket skapar en gravitationsfält, har en rumslig struktur "brygga". Det vill säga, de koppla ihop de två universum, två nästan platt och samma rumtiden.

Senare började dessa rumsliga strukturer att kallas "maskhål", vilket är ganska fri översättning från det engelska ordet maskhål. Närmare hans översättning - "maskhål" (i rymden). Rosen och även Einstein inte utesluta möjligheten att använda dessa "broar" för att beskriva dem med hjälp av elementarpartiklar. Själva verket, i detta fall, är partikel en rent rymdform. Därför behovet modellera källan till laddningen eller vikt är inte specifikt visas. En fjärr extern observatör när maskhål har mikroskopiska dimensioner, ser endast en punktkälla med laddning och massa samtidigt i ett av dessa utrymmen.

"Bridges" Einstein-Rosen

På ena sidan av hålet består av elektriska kraftledningar, och å andra sidan de går ut, inte slutar och börjar någonstans. G .. Wheeler, en amerikansk fysiker, vid detta tillfälle sade att det visar sig "laddning utan kostnad" och "massa utan massa." Det är inte nödvändigt i detta fall att anse att en bro används för att ansluta två olika universum. Inte mindre relevant och skulle vara antagandet att två maskhål "mun" komma ut i samma universum, men vid olika tidpunkter och på olika punkter det. Det visar sig att något som liknar en ihålig "handtag" om det är att sy i stort sett platt vanligt världen. Kraftlinjerna är i munnen, vilket kan förstås som en negativ laddning (t ex elektron). Aperture som de befinner sig, har en positiv laddning (positron). När massorna, de är på båda sidor är lika.

Villkor för bildandet av "broar" Einstein-Rosen

Denna bild, med alla dess sevärdheter, inte sprids till fysik elementarpartiklar, som var av olika skäl. Det är inte lätt att tillskriva en "bro" Einstein-Rosen kvantmekaniska egenskaper, som också är närvarande i mikrokosmos. Denna "bro", och är inte bildas av de kända värdena för laddning och massa av partiklar (protoner och elektroner). "Electric" lösning förutspår istället en "naken" singularitet, det vill säga den punkt där det elektriska fältet och krökningen av rymden görs oändliga. Vid sådana punkter rumtiden konceptet även om krökning är meningslöst, eftersom det är omöjligt att lösa ekvationer med ett oändligt antal termer.

När han inte arbetar GTR?

I sig själv, säger den allmänna relativitetsteorin specifikt exakt när det slutar att fungera. På halsen, vid den smalaste punkten "bro", har det skett en kränkning av jämnhet anslutningen. Och det bör sägas, helt trivialt. Ur en avlägsen observatör i denna hals stopptiden. Det faktum att Einstein och Rosen ansåg halsen, definieras nu som händelsehorisonten av ett svart hål (en laddad eller neutral). Strålar eller partiklar från olika sidor, "bron" faller in i olika "områden" i horisonten. Och mellan vänster och höger delar av den, relativt sett, det är ett icke-statiskt fält. För att passera området, kan vi inte övervinna det.

Oförmåga att passera genom det svarta hålet

Rymdfarkosten, som ligger nära horisonten är ganska stor i förhållande till det ett svart hål som fryser alltid. Allt färre signaler nå honom ... Tvärtom är horisont fartygets klockan uppnås en ändlig tid. När fartyget (eller en partikel ljusstråle) passerar det, han snart kommer att vila i singularitet. Detta är den plats där krökningen blir oändlig. Den singularitet (om strategin för det) förlängd kropp kommer oundvikligen brytas och krossas. Detta är verkligheten i det svarta hålet ordningen.

ytterligare studier

I 1916-1917 gg. Vi erhölls lösningar Reissner-Nordström och Schwarzschild. De beskrivs av sfäriskt symmetriska elektriskt laddade och neutrala svarta hål. Men fysik slut kunna förstå komplicerade geometridata utrymmen endast vid årsskiftet 1950-60-talet. Det var då D. A. Uiler, känd för sitt arbete i gravitationsteori och kärnfysik, föreslog att termen "maskhål" och "svart hål". Det visade sig att i utrymmen existerar Reissner-Nordström och Schwarzschild maskhål i rymden. De är inte helt synliga för fjärr observatör som ett svart hål. Och precis som dem, maskhål i rymden för evigt. Men om resenären tränger horisonten, de kollapsar så snabbt att genom dem kan inte flyga någon ljusstråle eller massiv partikel, och inte vad fartyget. Att flyga till den andra munnen, förbi singularitet måste vi gå snabbare än ljuset. För närvarande fysiker tror att hastigheten på supernova av energi och materia är i grunden omöjligt.

Svarta hål Schwarzschild och Reissner-Nordström

Schwarzschild svarta hål skulle kunna anses oframkomliga mol gräva. När det gäller det svarta hålet Reissner-Nordström, är det något mer komplicerat, men också oframkomliga. Fortfarande att komma fram och beskriva den fyrdimensionella maskhål i rymden som kan passera, inte alltför svårt. Man behöver bara plocka upp den nödvändiga formen av det metriska. Den metrisk tensor, eller metriska - en uppsättning variabler, med vilken, kan man beräkna den fyrdimensionella mellanrum som finns mellan de poäng-händelser. Denna uppsättning av variabler karakteriserar helt även gravitationsfältet och geometri rumtiden. Geometriska kors maskhål i rymden, ännu enklare än svarta hål. De har inte horisonter som leder till katastrofer med tidens gång. Vid olika tidpunkter kan gå olika takt, men det bör inte samtidigt oändligt stoppa eller accelerera.

Två linjer forsknings maskhål

Naturen har lagt ett hinder för framväxten av maskhål. Men en person utformad så att om det finns ett hinder, kommer det alltid att vara beredd att övervinna den. Och forskare är inget undantag. Proceedings of the teoretiker som utforskar maskhål kan delas in i två områden som kompletterar varandra. Den första handlar om behandlingen av deras konsekvenser i förväg under förutsättning att existerar maskhål. Företrädare för den andra riktningen för att försöka förstå vad och hur de kan förefalla, de villkor som krävs för deras uppkomst. Arbetet i denna riktning är större än den första och kanske de är mer intressant. Till denna riktning inkluderar sökandet efter modeller av maskhål, liksom att studera deras egenskaper.

Prestationer ryska fysiker

Som det visade sig, kan egenskaperna hos materia som är ett material för konstruktion av maskhål realiseras på grund av polariseringsvakuumkvantfält. Ryska fysiker Sergey Sushkov och Arkady Popov, tillsammans med den spanska upptäcktsresanden David Hochberg och Sergei Krasnikov kom nyligen till denna slutsats. Vakuum i det här fallet inte är ogiltiga. Denna kvanttillstånd som kännetecknas av den lägsta energin, dvs ett område där det inte finns några verkliga partiklar. Inom detta område, ständigt med partikel par av "virtuella" försvinner innan de upptäcks enheter, men sätter sin prägel i form av energi tensor, dvs puls, som kännetecknas av ovanliga egenskaper. Trots att kvant materiens egenskaper främst manifesteras i mikrokosmos, maskhål, född av dem, under vissa förutsättningar, kan nå betydande storlek. En av artiklarna Krasnikova, förresten, kallas "Hotet om maskhål."

Frågan om filosofi

Om maskhål någonsin fortfarande att kunna bygga eller upptäck rike filosofi, i samband med tolkningen av vetenskap, nya utmaningar och jag måste säga att det är mycket svårt. Med alla till synes absurda tidsslingor och svåra frågor som rör orsakssamband, detta område av vetenskap, troligen någon gång kommer att förstå. Precis som förstås i sin tid med problemen med kvantmekanik och skapas av Einsteins relativitetsteori. Utrymme, tid och rum - alla dessa frågor i alla åldrar, intresserad av människor och kommer sannolikt att vara intresserade av oss alltid. Känna dem ordentligt knappast lyckas. Utforskning av rymden är osannolikt att någonsin vara klar.