Ученые доказали возможность существования крошечных "кротовых нор"

"Кротовые норы", как и черные дыры, появляются в уравнениях общей теории относительности Альберта Эйнштейна. Важный ее постулат заключается в том, что во Вселенной четыре измерения – три пространственных и одно временное. Вместе они образуют то, что называется пространством-временем, которое может растягиваться и искривляться под действием массивных объектов, таких как звезды.

Интересно Астрономы нашли горячую экзопланету вблизи звезды Вега

Кривизна пространства-времени определяет движение планет, космических кораблей и света.

Теоретически, пространство-время можно сгибать и искривлять без массивных объектов. С математической точки зрения такой обходной путь возможен, но никто никогда не слышал о настоящей кротовой норе,
– пояснил Хосе Луис Блазкес-Салькедо, руководитель научной группы.

Ко всему прочему, такая кротовина была бы нестабильной. Если бы в нее влетел комический корабль, она сразу бы образовала черную дыру – объект, в котором материя исчезает безвозвратно. Ранние математические модели показывали, что единственный способ удержать "кротовую нору" в открытом состоянии – с помощью экзотической формы материи с отрицательной массой, то есть той, которая весит меньше, чем ничего. И существует лишь гипотетически.

Ученые нашли способ обойти ограничения

Бласкез-Салькедо и его коллеги нашли интересный способ преодолеть этот барьер. Они выбрали относительно простой "полуклассический" подход и скомбинировали элементы общей теории относительности с элементами квантовой теории и с классической теорией электродинамики. В своей модели они предположили, что определенные элементарные частицы, такие как электроны, и их электрический заряд, могут проходить через "кротовые норы". Для математического описания они выбрали уравнение Дирака, формулу, описывающую функцию плотности распределения частицы в соответствии с квантовой теорией и относительностью в виде так называемого поля Дирака.

Включение поля Дирака в модель позволяет предположить существование кротовин, через которые может проходить материя в том случае, если соотношение между электрическим зарядом и массой "кротовой норы" больше определенного предела.

Кроме материи проходить через крошечные туннели в пространстве-времени таким образом могут и сигналы – например, электромагнитные волны. К сожалению, пока эти гипотетические структуры, существование которых экспериментальным путем не доказано, как и раньше, не подходят для межзвездных путешествий. Для этого они слишком маленькие. Но прогресс в понимании того, как эта задача могла бы быть решена хотя бы на уровне математики, есть.