Читать книгу "Параллельные миры. Об устройстве мироздания, высших измерениях и будущем космоса - Митио Каку"

Например, можно представить, что цивилизация типа III соберет нейтронные звезды размером с Манхэттен, массой с наше Солнце и образует вращающееся скопление этих мертвых звезд. Постепенно звезды притянутся друг к другу. Однако, как показал Эйнштейн, они никогда не пересекут радиус Шварцшильда. В этот момент ученые этой высокоразвитой цивилизации могут осторожно добавить новые нейтронные звезды в это скопление. Этого может оказаться достаточно, чтобы нарушить баланс, что вынудит эту вращающуюся массу нейтронного вещества сжаться до размеров меньше радиуса Шварцшильда. В результате этого скопление звезд сожмется во вращающееся кольцо – черную дыру Керра. Управляя скоростью и радиусами различных нейтронных звезд, такая цивилизация могла бы заставить черную дыру Керра вращаться настолько медленно, насколько она пожелает.

Или же высокоразвитая цивилизация могла бы попытаться собрать небольшие нейтронные звезды в единое неподвижное скопление, масса которого превысила бы три солнечных, что приблизительно составляет предел Чандрасекара для нейтронных звезд. Перейдя этот предел, звезда взорвется под воздействием собственной гравитации. (Высокоразвитой цивилизации придется быть очень осторожной, чтобы в процессе создания черной дыры не произошел взрыв сверхновой. Сжатие черной дыры должно будет осуществляться постепенно и с высокой точностью.)

Конечно же, для любого, кто пересечет горизонт событий, это гарантированно станет путешествием в один конец. Но для высокоразвитой цивилизации, столкнувшейся с угрозой неминуемого вымирания, такое путешествие может оказаться единственным выходом. Кроме того, при пересечении горизонта событий все еще остается проблема радиации. Световые лучи, следующие за нами за горизонт событий, набирают все больше энергии, и частота их все увеличивается. Весьма вероятно, что это вызвало бы радиационный дождь, который оказался бы смертельным для любого астронавта, прошедшего за горизонт событий. Любой высокоразвитой цивилизации придется вычислить точный уровень этой радиации и создать соответствующую защиту, чтобы не оказаться зажаренной.

И наконец, есть проблема стабильности: будет ли портал в центре кольца Керра достаточно стабилен, чтобы можно было совершить полный переход? Математика данного вопроса не совсем ясна, поскольку для совершения правильного подсчета нам пришлось бы обратиться к квантовой теории гравитации. Может оказаться, что кольцо Керра сохраняет стабильность лишь в весьма жестком диапазоне параметров при падении вещества в черную дыру. Этот вопрос требует внимательного рассмотрения при помощи математики квантовой гравитации и экспериментов на самой черной дыре.

В целом переход через черную дыру, несомненно, окажется очень трудным и опасным путешествием. Теоретически нельзя исключать такую возможность до того, как будут проведены всесторонние эксперименты и выполнен правильный расчет всех квантовых поправок.

Шаг пятый: создание дочерней вселенной

Итак, до сих пор мы предполагали, что проход сквозь черную дыру возможен. Теперь давайте выдвинем обратное предположение: что черные дыры нестабильны, а уровень смертоносной радиации будет слишком высок. В таком случае можно будет попытаться пойти по еще более трудному пути – создать дочернюю вселенную. Концепция высокоразвитой вселенной, создающей люк аварийного выхода в другую цивилизацию, заинтриговала такого физика, как Алан Гут. Поскольку теория инфляционного расширения в столь значительной мере основывается на создании ложного вакуума, Гут задался вопросом: сможет ли высокоразвитая цивилизация искусственно создать ложный вакуум и сотворить дочернюю вселенную в лаборатории.

На первый взгляд сама идея создания вселенной кажется абсурдной. В конце концов, как указывает Гут, для создания вселенной потребовались бы фотоны, электроны, позитроны, нейтрино, антинейтрино, протоны и нейтроны – каждая частица в количестве 1089 штук. Хотя задача на первый взгляд выглядит нереальной, Гут напоминает нам, что, несмотря на то, что вещественно-энергетическое содержание вселенной довольно велико, оно уравновешено отрицательной энергией гравитации. Общее количество вещества/энергии может равняться и одной унции (28,3 г. – Прим. пер.). Гут предостерегает: «Означает ли это, что законы физики действительно позволяют нам создать новую вселенную по своей воле? Если бы мы попытались выполнить этот рецепт, то, к несчастью, столкнулись бы с досадным препятствием: поскольку сфера ложного вакуума диаметром в 10–26 см обладает массой в одну унцию, ее плотность просто феноменальна и составляет 1080 г/см³!.. Если массу всей видимой вселенной сжать до плотности ложного вакуума, то размером она будут меньше атома!»{216} Ложный вакуум был бы малой областью пространства-времени, где возникшая нестабильность привела к разрыву континуума. Для создания дочерней вселенной может понадобиться всего лишь несколько унций вещества в условиях ложного вакуума, но это небольшое количество вещества нужно сжать до фантастически малых размеров.

Могут быть и другие способы создания дочерней вселенной. Один из них состоит в разогревании малой области пространства до 1029 K, а затем стремительном ее охлаждении. Предполагается, что при такой температуре пространство-время становится нестабильным; может начаться формирование крошечных пузырьков-вселенных, и, возможно, образуется ложный вакуум. При такой температуре крошечные вселенные, которые непрерывно образуются и лопаются, могут стать настоящими вселенными. Это явление уже знакомо по обычным электрическим полям. (Например, если мы создадим достаточно сильное электрическое поле, виртуальные пары электронов и позитронов, постоянно появляющихся и исчезающих в вакууме, могут внезапно стать реальными, появившись словно бы ниоткуда. Таким образом, концентрация энергии в пустом пространстве может трансформировать виртуальные частицы в реальные. Подобным образом, если направить в одну точку достаточную энергию, очень может быть, что виртуальные дочерние вселенные станут реальными, появившись словно бы ниоткуда.)

Если мы предположим, что действительно можно получить такую невероятную плотность или температуру, то образование дочерней вселенной может выглядеть следующим образом. В нашей Вселенной для сжатия и разогрева крошечного количества вещества до фантастически высоких энергий и температур могут послужить лазерные лучи и лучи частиц. Мы бы никогда не увидели, как начинает образовываться дочерняя вселенная, поскольку она расширяется на «другой стороне» сингулярности, а не в нашей Вселенной. Эта альтернативная дочерняя вселенная потенциально расширилась бы в гиперпространстве благодаря собственной силе антигравитации и отпочковалась бы от нашей Вселенной. Таким образом, мы никогда не станем свидетелями того, как новая вселенная будет образовываться на другой стороне сингулярности. Но портал-червоточина, подобно пуповине, соединяет нас с дочерней вселенной.

Однако в создании вселенной в жару печи кроется определенная опасность. Пуповина, соединяющая нашу Вселенную с дочерней, в конечном счете испарится и создаст излучение Хокинга, эквивалентное ядерному взрыву в 500 кт, что приблизительно в 25 раз превосходит хиросимскую бомбу. Так что за создание новой вселенной в печи предстоит заплатить свою цену.