Читать книгу "Уравнение Бога. В поисках теории всего - Митио Каку"

Во-вторых, если вы попадете в кольцо, то очень может быть, что вас не раздавит и вам удастся пройти насквозь. Гравитация внутри кольца на самом деле конечна.

В-третьих, математика указывает, что, пройдя сквозь кольцо, вы можете попасть в параллельную вселенную. При этом вы – буквально – покидаете нашу вселенную и входите в другую, родственную. Представьте себе два листа бумаги, лежащие один на другом, а затем проткните их оба соломинкой. Проходя по соломинке, вы покидаете одну вселенную и попадаете в параллельную. Эта соломинка и называется кротовой норой.

В-четвертых, входя в кольцо снова, вы можете проследовать дальше, в следующую вселенную. Процесс чем-то напоминает передвижение на лифте через этажи высотного здания. Воспользовавшись лифтом, вы попадаете с одного этажа на другой; войдя в кротовую нору, вы попадаете в совершенно новую вселенную. Таким образом, мы получили поразительную и совершенно новую картину черной дыры. В самом центре вращающейся черной дыры обнаруживается нечто, напоминающее волшебное зеркало Алисы: по одну его сторону мы видим мирные окрестности английского Оксфорда, но стоит протянуть руку сквозь зеркало – и вы оказываетесь в совершенно ином месте.

Рис. 10. Гипотетически не исключено, что, пройдя сквозь кротовую нору, можно достичь звезд или даже попасть в прошлое

В-пятых, если бы вам удалось-таки пройти сквозь кольцо, вы имели бы также шанс оказаться в отдаленной области вашей собственной вселенной. Так что кротовые норы могут оказаться чем-то вроде тоннелей метро, незримо пронизывающих пространство и время и соединяющих отдаленные точки короткими маршрутами. Расчеты показывают, что по ним, теоретически, можно было бы путешествовать быстрее скорости света или даже перемещаться назад во времени, не нарушая при этом известных физических законов.

Эти странные выводы, какими бы дикими они ни казались, невозможно легко отбросить, поскольку они представляют собой решения уравнения Эйнштейна и описывают вращающиеся черные дыры, которые, как мы сейчас считаем, встречаются гораздо чаще других.

На самом деле понятие кротовых нор первым ввел сам Эйнштейн в 1935 г. в статье, написанной в соавторстве с Натаном Розеном. Они нарисовали образ двух соединенных черных дыр, напоминающий две воронки в пространстве-времени. Если упасть в одну воронку, то тебя выбросит из второй – и по пути не раздавит.

В романе Теренса Уайта «Король былого и грядущего» есть такая знаменитая строка: «Все, что не запрещено, обязательно случается». На самом деле физики воспринимают это заявление всерьез. Если нет какого-нибудь физического закона, который запрещает некое явление, то оно, вполне возможно, существует где-то во Вселенной.

Так, несмотря на чрезвычайную сложность образования кротовых нор, некоторые физики высказывают предположение о том, что они, возможно, существовали в начале времен, а затем, после Большого взрыва, расширились. Не исключено, что их существование совершенно естественно. Когда-нибудь, возможно, наши телескопы позволят нам разглядеть в пространстве кротовую нору. Хотя кротовые норы сильно разожгли воображение писателей-фантастов, попытка реально создать такую штуку в лаборатории ставит перед исследователем немыслимые проблемы.

Во-первых, необходимо накопить громадное количество положительной энергии, сопоставимое с энергией черной дыры, чтобы открыть проход в пространстве-времени. Одно это потребовало бы технологий весьма и весьма развитой цивилизации. Так что мы вряд ли можем ожидать, что какой-нибудь изобретатель-одиночка в скором времени создаст кротовую нору в подвале собственного дома.

Во-вторых, такая кротовая нора будет нестабильной и закроется сама по себе, если не добавить в систему новый экзотический компонент, называемый отрицательной материей, или отрицательной энергией, что совершенно не то же самое, что антиматерия. Отрицательная материя и энергия обладают отталкивающими свойствами, которые могут удержать кротовую нору от схлопывания.

Физики никогда не встречали отрицательной материи. Мало того, такая материя должна подчиняться законам антигравитации и падать вверх, а не вниз. Если миллиарды лет назад на Земле и была отрицательная материя, то гравитация Земли оттолкнула ее и выбросила в космос. Так что мы не рассчитываем найти отрицательную материю на Земле.

Отрицательная энергия, в отличие от отрицательной материи, реально существует, но лишь в крохотных количествах, слишком маленьких, чтобы иметь практическую ценность. Только очень высокоразвитая цивилизация, обогнавшая нас, возможно, не на одну тысячу лет, смогла бы накопить достаточное количество положительной и отрицательной энергии, чтобы сначала создать кротовую нору, а затем не дать ей схлопнуться.

В-третьих, излучения самой гравитации (называемого гравитонным излучением) может оказаться достаточно, чтобы вызвать взрыв кротовой норы.

В конечном итоге для однозначного ответа на вопрос о том, что произойдет, если упасть в черную дыру, придется подождать появления настоящей теории всего, в которой и материя, и гравитация будут проквантованы.

Некоторые физики всерьез предлагают противоречивую идею, согласно которой, когда звезды падают в черную дыру, они не сжимаются в сингулярность, а выдуваются на другую сторону кротовой норы, где образуют белую дыру. Белая дыра подчиняется в точности тем же уравнениям, что и черная, за исключением того, что направление времени в ней развернуто в обратном направлении, так что материя из белой дыры, наоборот, извергается. Физики ищут белые дыры в космосе, но пока безуспешно. Смысл идеи белых дыр состоит в том, что Большой взрыв, возможно, первоначально был белой дырой, и все звезды и планеты, которые мы видим в небесах, были выброшены из какой-то черной дыры около четырнадцати миллиардов лет назад.

Дело в том, что только теория всего может сказать нам, что находится по ту сторону черной дыры. Только вычислив квантовые поправки к гравитации, мы сможем ответить на глубочайшие вопросы, которые ставят перед нами кротовые норы.

Но если кротовые норы когда-нибудь позволят нам мгновенно перемещаться по галактике, то смогут ли они также провести нас в прошлое?

Путешествия во времени

Путешествия во времени – неотъемлемый элемент научной фантастики еще со времен «Машины времени» Герберта Уэллса. Мы можем свободно передвигаться в трех измерениях (вперед-назад, вправо-влево и вверх-вниз), так что, возможно существует и способ передвижения в четвертом измерении – времени. Уэллс описывал его так: человек входит в машину времени, поворачивает диск-указатель, а затем переносится через сотни тысяч лет в будущее, в год 802 701 н. э.

С тех самых пор ученые исследуют возможность путешествий во времени. Когда Эйнштейн в 1915 г. только предложил свою теорию гравитации, он очень тревожился, что его уравнения разрешат играть со временем и проникать в прошлое, – он был уверен, что это указывало бы на ошибку в его теории. Но эта возможность стала реальной в 1949 г., когда сосед Эйнштейна по знаменитому Принстонскому институту перспективных исследований, великий математик Курт Гёдель, обнаружил, что если бы Вселенная вращалась, то при перемещении по ней с достаточной скоростью можно было проникнуть в прошлое, то есть вернуться в момент времени до отправления. Эйнштейна поразило это неортодоксальное решение. В своих мемуарах он в конечном итоге заключил, что, хотя во Вселенной Гёделя путешествия во времени возможны, эту возможность можно отбросить «из физических соображений», подразумевая, что на самом деле Вселенная расширяется, а не вращается.