Fiziķu grupa no Vācijas un Grieķijas Burkhard Clayhaus vispārējā uzraudzībā, kas tika prezentēta principā Jauns izskats uz problēmu tārpu caurumi. Tā sauc hipotētiski objekti, kur ir telpas un laika izliekums.
Tiek uzskatīts, ka tie ir tuneļi, pa kuriem vienā mirklī var ceļot uz citām pasaulēm.
Tārpu caurumus jeb, kā tos mēdz dēvēt, tārpu caurumus pazīst katrs zinātniskās fantastikas cienītājs, kur šie objekti aprakstīti ļoti spilgti un iespaidīgi (lai gan grāmatās tos biežāk dēvē par nulles telpu). Pateicoties viņiem, varoņi var pārvietoties no vienas galaktikas uz otru ļoti ilgu laiku īsu laiku. Runājot par īstiem tārpu caurumiem, situācija ar tām ir daudz sarežģītāka. Joprojām nav skaidrs, vai tie patiešām pastāv, vai arī tas viss ir teorētisko fiziķu mežonīgās iztēles rezultāts.
Saskaņā ar tradicionālajiem priekšstatiem, tārpu caurumi ir daži hipotētiski mūsu Visuma vai drīzāk telpas un laika īpašumi. Saskaņā ar Einšteina-Rozena tilta koncepciju ik brīdi mūsu Visumā var parādīties daži tuneļi, caur kuriem jūs varat nokļūt no viena telpas punkta uz otru gandrīz vienlaikus (tas ir, nezaudējot laiku).
Šķiet, ka teleportējas ar viņu palīdzību savam priekam! Bet šeit ir problēma: pirmkārt, šie tārpu caurumi ir ārkārtīgi mazi (tikai elementārdaļiņas tie var klīst bez grūtībām), un, otrkārt, tie pastāv ārkārtīgi īsu laiku, sekundes miljondaļas. Tāpēc ir ārkārtīgi grūti tos izpētīt - līdz šim visi tārpu caurumu modeļi nav eksperimentāli apstiprināti.
Tomēr zinātniekiem joprojām ir zināms priekšstats par to, kas varētu būt šādā tunelī (lai gan diemžēl arī tikai teorētisks). Tiek uzskatīts, ka tur viss ir pieblīvēts ar tā saukto eksotisko vielu (nejaukt ar tumšo vielu, tās ir dažādas lietas). Un šī viela ieguva savu segvārdu no tā, ka tā sastāv no principiāli atšķirīgām elementārdaļiņām. Un tāpēc tajā netiek ievērota lielākā daļa fizisko likumu - jo īpaši enerģijai var būt negatīvs blīvums, gravitācijas spēks nevis pievelk, bet atgrūž priekšmetus utt. Vispār tunelī iekšā viss ir pavisam savādāk nekā parastiem cilvēkiem. Bet tieši šī neregulārā viela nodrošina šo brīnumaino pāreju caur tārpa caurumu.
Patiešām, Einšteina slavenā vispārējā relativitātes teorija ir ļoti uzticīga tārpu caurumu pastāvēšanas iespējai - tā neatspēko šādu tuneļu esamību (lai gan neapstiprina). Nu kas nav aizliegts, tas, kā zināms, ir atļauts. Tāpēc daudzi astrofiziķi jau kopš pagājušā gadsimta vidus ir aktīvi mēģinājuši atrast pēdas vismaz kādam vairāk vai mazāk stabilam tārpa caurumam.
Faktiski viņu interesi var saprast - ja izrādīsies, ka šāds tunelis principā ir iespējams, tad ceļošana pa to uz tālām pasaulēm kļūs par ļoti vienkāršu lietu (protams, ja tārpa bedre atrodas netālu no Saules sistēmas). Taču šī objekta meklēšanu apgrūtina fakts, ka patiesībā zinātnieki vēl īsti neizdomā, ko īsti meklēt. Patiesībā šo caurumu nav iespējams tieši redzēt, jo, tāpat kā melnie caurumi, tas iesūc sevī visu (ieskaitot starojumu), bet neko neizlaiž. Mums ir vajadzīgas dažas netiešas pazīmes par tā esamību, bet jautājums ir – kādas?
Un pavisam nesen grupa fiziķu no Vācijas un Grieķijas Burkharda Kleihausa no Oldenburgas universitātes (Vācija) vispārējā vadībā, lai atvieglotu astrofiziķu ciešanas, iepazīstināja ar principiāli jaunu skatījumu uz tārpu caurumu problēmu. No viņu viedokļa šie tuneļi patiešām var pastāvēt Visumā un vienlaikus būt diezgan stabili. Un tajās, pēc Klayhouse grupas domām, nav nekādas eksotiskas lietas.
Zinātnieki uzskata, ka tārpu caurumu rašanos izraisīja kvantu svārstības, kas bija raksturīgas agrīnajam Visumam gandrīz uzreiz pēc Lielā sprādziena un radīja tā sauktās kvantu putas. Ļaujiet man jums to atgādināt kvantu putas- tas ir sava veida nosacīts jēdziens, ko var izmantot kā kvalitatīvu subatomiskās telpas-laika turbulences aprakstu ļoti mazos attālumos (pēc Planka garuma, tas ir, 10–33 cm attālumā).
Tēlaini izsakoties, kvantu putas var attēlot šādi: iedomājieties, ka kaut kur ļoti īsos laika periodos ļoti mazos telpas reģionos spontāni var parādīties enerģija, kas ir pietiekama, lai šo telpas gabalu pārvērstu melnajā caurumā. Un šī enerģija parādās ne tikai no nekurienes, bet gan daļiņu sadursmes ar antidaļiņām un to savstarpējās iznīcināšanas rezultātā. Un tad mūsu acu priekšā parādīsies tāds kā kūsojošs katls, kurā nepārtraukti parādās un uzreiz pazūd melnie caurumi.
Tātad, pēc pētījuma autoru domām, Tieši pēc Lielā sprādziena mūsu Visums bija viss kvantu putas.. Un radās tajā ik brīdi ne tikai melnie caurumi, bet arī tārpu caurumi. Un tad Visuma inflācijai (tas ir, paplašināšanai) vajadzētu ne tikai to uzpūst līdz milzīgam izmēram, bet tajā pašā laikā strauji palielināt caurumus un padarīt tos stabilus. Tik daudz, ka kļuva iespējams tajos iekļūt pat diezgan lielos ķermeņos.
Tiesa, šeit ir viena aizķeršanās. Fakts ir tāds, ka, lai gan lieli ķermeņi saskaņā ar šo modeli var iekļūt tārpa caurumā, gravitācijas ietekmei uz tiem pie ieejas jābūt ļoti mazai. Pretējā gadījumā tie vienkārši tiks saplēsti. Bet, ja telpas-laika izliekums pie ieejas ir "gluds", tad pats ceļojums caur to nevar būt acumirklīgs. Tas, pēc pētnieku aprēķiniem, prasīs desmitiem vai pat simtiem gaismas gadu, jo izeja no tārpa cauruma, kas pieejama lielam ķermenim, būs ļoti tālu no ieejas.
Pētnieki uzskata, ka atrast šos objektus Visumā, lai arī tas nav viegli, tomēr ir iespējams. Lai gan tie var izskatīties kā melni caurumi, joprojām pastāv atšķirības. Piemēram, melnajā caurumā gāze, kas nokrīt ārpus notikumu horizonta, nekavējoties pārtrauc emisiju rentgenstari, un tas, kurš iekrita tārpa caurumā (kuram nav notikumu horizonta), turpina to darīt. Starp citu, šo gāzes uzvedību nesen fiksēja Habls objekta Strēlnieka A* tuvumā, ko tradicionāli uzskata par masīvu melno caurumu. Bet, spriežot pēc gāzes uzvedības, tā varētu būt stabila tārpa bedre.
Saskaņā ar Klayhouse grupas koncepciju var būt arī citas pazīmes, kas liecina par tārpu caurumu esamību. Teorētiski var pieņemt situāciju, kad astronomi tieši pamanīs attēla neatbilstību aiz tārpa cauruma, ja teleskops nejauši tiks pārvērsts par savu zvaigžņoto debesu sektoru. Šajā gadījumā tas parādīs attēlu desmitiem vai simtiem gaismas gadu attālumā, ko astronomi var viegli atšķirt no tā, kas patiesībā būtu šajā vietā. Zvaigznes gravitācija (ja tā atrodas tārpa cauruma otrā pusē) var izkropļot arī tālu zvaigžņu gaismu, kas iet garām tārpa caurumam.
Jāpiebilst, ka grieķu un vācu fiziķu darbs, lai arī tīri teorētisks, astronomiem ir ļoti svarīgs. Viņa pirmo reizi sistematizē visas iespējamās novērojamās tārpu caurumu pazīmes. Tātad, vadoties pēc tā, šos tuneļus var atklāt. Tas ir, tagad zinātnieki zina, kas tieši viņiem ir jāmeklē.
Lai gan, no otras puses, ja Klayhouse grupas modelis ir patiess, tārpu caurumu vērtība cilvēcei ir krasi samazināta. Galu galā tie nenodrošina vienreizēju pāreju uz citām pasaulēm. Lai gan, protams, to īpašības joprojām ir jāizpēta - pēkšņi tie noderēs kaut kam citam ...
Ceļot telpā un laikā iespējams ne tikai zinātniskās fantastikas filmās un zinātniskās fantastikas grāmatās, nedaudz vairāk, un tas var kļūt par realitāti. Daudzi pazīstami un cienījami speciālisti strādā pie tādas parādības kā tārpu cauruma un telpas-laika tunelis izpētes.
Tārpu caurums fiziķa Ērika Deivisa definīcijā ir sava veida kosmosa tunelis, saukts arī par kaklu, kas savieno divus attālus Visuma reģionus vai divus dažādus Visumus, ja pastāv citi Visumi, vai divus dažādus laika periodus vai dažādas telpiskās dimensijas. . Neskatoties uz to, ka eksistence nav pierādīta, zinātnieki nopietni apsver visdažādākos veidus, kā izmantot caurbraucamos tārpu caurumus, ja tādi pastāv, lai pārvarētu attālumu ar gaismas ātrumu un pat ceļotu laikā.
Pirms tārpu caurumu izmantošanas zinātniekiem tie jāatrod. Mūsdienās diemžēl nav atrasti nekādi pierādījumi par tārpu caurumu esamību. Bet, ja tie pastāv, to atrašanās vieta var nebūt tik sarežģīta, kā šķiet no pirmā acu uzmetiena.
Kas ir tārpu caurumi?
Līdz šim ir vairākas teorijas par tārpu caurumu izcelsmi. Matemātiķis Ludvigs Flamms, kurš pielietoja Alberta Einšteina relativitātes vienādojumus, vispirms ieviesa terminu "tārpa caurums", aprakstot procesu, kurā gravitācija var saliekt laiktelpu, kas ir fiziskās realitātes audums, kā rezultātā veidojas telpas-laika tunelis.
Ali Evgün no Austrumu Vidusjūras universitātes Kiprā norāda, ka tārpu caurumi rodas vietās, kur tumšā viela ir blīva. Saskaņā ar šo teoriju tārpu caurumi varētu pastāvēt ārējos reģionos piena ceļš kur ir tumšā matērija un citās galaktikās. Matemātiski viņš spēja pierādīt, ka ir viss nepieciešamos nosacījumus lai apstiprinātu šo teoriju.
"Nākotnē būs iespējams netieši novērot šādus eksperimentus, kā parādīts filmā Interstellar," sacīja Ali Evguns.
Torns un virkne zinātnieku nonāca pie secinājuma, ka pat tad, ja kāda tārpa bedre izveidotos nepieciešamo faktoru dēļ, tā, visticamāk, sabruktu, pirms kāds objekts vai cilvēks tai izietu cauri. Lai tārpa caurums būtu pietiekami ilgi atvērts, būtu nepieciešams liels daudzums tā sauktās "eksotiskās vielas". Viena no dabiskās "eksotiskās matērijas" formām ir tumšā enerģija, Deiviss tās darbību skaidro šādi: "spiediens, kura vērtība ir zemāka par atmosfēras spiedienu, rada gravitācijas-atgrūšanas spēku, kas savukārt spiež iekšējā telpa mūsu Visums uz āru, kas ražo inflācijas ekspansija Visums."
Šāds eksotisks materiāls kā tumšā viela Visumā ir piecas reizes biežāk sastopams nekā parastās vielas. Līdz šim zinātniekiem nav izdevies atklāt tumšās vielas vai tumšās enerģijas uzkrāšanos, tāpēc daudzas to īpašības nav zināmas. To īpašību izpēte notiek, pētot telpu ap tiem.
Caur tārpa caurumu cauri laikam – realitāte?
Ideja par ceļošanu laikā ir diezgan populāra ne tikai pētnieku vidū. Alises ceļojums caur skata stiklu Lūisa Kerola romānā ar tādu pašu nosaukumu ir balstīts uz tārpu caurumu teoriju. Kas ir telpas-laika tunelis? Telpas apgabalam tuneļa tālākajā galā jāizceļas no zonas ap ieeju kropļojumu dēļ, līdzīgi kā atspīdumiem izliektajos spoguļos. Vēl viena zīme varētu būt koncentrēta gaismas kustība, ko gaisa straumes virza cauri tārpa cauruma tuneli. Deiviss fenomenu tārpa cauruma priekšgalā sauc par "varavīksnes kodīgo efektu". Šādas sekas var būt redzamas no attāluma. "Astronomi plāno izmantot teleskopus, lai meklētu šīs varavīksnes parādības, meklējot dabisku vai pat nedabiski izveidotu, caurbraucamu tārpa caurumu," sacīja Deiviss. - "Es nekad neesmu dzirdējis, ka projekts joprojām tika uzsākts."
Veicot pētījumu par tārpu caurumiem, Torns izvirzīja teoriju, ka tārpa caurumu var izmantot kā laika mašīnu. Ar ceļošanu laikā saistītie domu eksperimenti bieži vien sastopas ar paradoksiem. Iespējams, slavenākais no tiem ir vectēva paradokss: ja pētnieks ceļo pagātnē un nogalina savu vectēvu, šis cilvēks nevarēs piedzimt un tāpēc nekad neatgrieztos laikā. Var pieņemt, ka ceļojumā laikā nav atpakaļceļa, pēc Deivisa domām, Torna darbs ir pavēris zinātniekiem jaunus pētījumus.
Spoku saite: tārpu caurumi un kvantu valstība
"Visa teorētiskās fizikas mājsaimniecības nozare izauga no teorijām, kas noveda pie citu telpiskā laika metožu izstrādes, kas radīja aprakstītos ar laika mašīnu saistīto paradoksu cēloņus," sacīja Deiviss. Par spīti visam, iespēja izmantot tārpu caurumu ceļošanai laikā vilina gan zinātniskās fantastikas cienītājus, gan tos, kuri vēlas mainīt savu pagātni. Deiviss, pamatojoties uz pašreizējām teorijām, uzskata, ka, lai no tārpa bedres izveidotu laika mašīnu, plūsmas vienā vai abos tuneļa galos būs jāpaātrina līdz ātrumam, kas tuvojas gaismas ātrumam.
"Pamatojoties uz to, būtu ārkārtīgi grūti izveidot laika mašīnu, kuras pamatā būtu tārpa caurums," sacīja Deiviss. "Šajā sakarā būtu daudz vieglāk izmantot tārpu caurumus starpzvaigžņu ceļojumiem kosmosā."
Citi fiziķi ir ierosinājuši, ka tārpu cauruma ceļošana laikā varētu izraisīt milzīgu enerģijas uzkrāšanos, kas iznīcinātu tuneli, pirms to varētu izmantot kā laika mašīnu, un šo procesu sauc par kvantu pretreakciju. Tomēr joprojām ir jautri sapņot par tārpu caurumu potenciālu: "Padomājiet par visām iespējām, kuras cilvēki iegūtu, ja viņi atrastu ceļu, ko viņi varētu darīt, ja varētu ceļot laikā?" Deiviss teica. "Viņu piedzīvojumi būtu, maigi izsakoties, ļoti interesanti."
VAIRĀK pārsteidzoši raksti
Attēlā no Starptautiskās kosmosa stacijas redzamas oranžas gaisa mirdzuma svītras zemes atmosfēra. NASA jaunais atmosfēras viļņu eksperiments novēros šo fenomenu no orbitālās stacijas augstuma līdz...
Krievijas kosmosa aģentūra Roskosmos parakstījusi līgumu ar ASV kosmosa ceļojumu kompāniju Space Adventures par divu pasažieru nolidošanu uz SKS 2021.gadā. Atšķirībā no iepriekšējām palaišanām, šie divi tūristi dosies...
Pētnieki uzskata, ka mazi Zemes gaisa gabali nonāk dziļā kosmosā tālu aiz Mēness orbītas. Izrādās, ka Zemes ģeokorona (mazs ūdeņraža atomu mākonis) ir izstiepts 630 000 km kosmosā. Lai jūs saprastu, L...
Pētnieki, kas pēta Saules vēja ietekmi uz Mēness virsmu, uzskata, ka šis kontakts spēj radīt galveno ūdens sastāvdaļu.Cilvēce nevar iztikt bez ūdens, tāpēc pastāv nopietna problēma ar ilgtermiņa ...
Pēc kosmosā pavadīta gada imūnsistēma astronauts Skots Kellijs iesauca trauksmi. Pētnieki arī atzīmē, ka daži no tā gēniem ir mainījuši aktivitāti. Pētījumi tika minēti, salīdzinot sniegumu ar viņa dvīņu brāli ...
Zinātne
Nesen iznākusī vizuāli ieskaujošā filma "Starpzvaigžņu" ir balstīta uz reāliem zinātniskiem jēdzieniem, piemēram, melno caurumu vērpšana, tārpu caurumi un laika paplašināšanās.
Bet, ja neesat pazīstams ar šiem jēdzieniem, skatīšanās laikā varat nedaudz apjukt.
Filmā kosmosa pētnieku komanda dodas uz ekstragalaktiskais ceļojums caur tārpa caurumu. No otras puses viņi iekrīt citā Saules sistēma ar rotējošu melno caurumu zvaigznes vietā.
Viņi cīnās ar vietu un laiku, lai pabeigtu savu misiju. Šāda kosmosa ceļošana var šķist nedaudz mulsinoša, taču tā ir balstīta uz fizikas pamatprincipiem.
Šeit ir galvenie 5 fizikas jēdzieni kas jums jāzina, lai saprastu "Starpzvaigžņu":
mākslīgā gravitācija
Lielākā problēma, ar ko mēs, cilvēki, saskaramies, ilgstoši ceļojot kosmosā, ir bezsvara stāvoklis. Mēs esam dzimuši uz Zemes un mūsu ķermenis ir pielāgojies noteiktiem gravitācijas apstākļiem, bet tad, kad atrodamies kosmosā ilgu laiku, mūsu muskuļi sāk vājināties.
Ar šo problēmu saskaras arī filmas "Starpzvaigžņu" varoņi.
Lai to risinātu, zinātnieki rada mākslīgā gravitācija kosmosa kuģos. Viens veids, kā to izdarīt, ir griezt kosmosa kuģi kā filmā. Rotācija rada centrbēdzes spēku, kas spiež priekšmetus pret kuģa ārējām sienām. Šī atgrūšana ir līdzīga gravitācijai, tikai pretējā virzienā.
Šis mākslīgās gravitācijas veids ir tas, ko jūs piedzīvojat, braucot pa nelielu rādiusa līkumu un jūtat, ka jūs tiekat izspiests uz āru, prom no līknes centra. Rotējošā kosmosa kuģī sienas kļūst par grīdu jums.
Rotējošais melnais caurums kosmosā
Astronomi, kaut arī netieši, ir novērojuši mūsu Visumu griežas melnie caurumi. Neviens nezina, kas atrodas melnā cauruma centrā, bet zinātniekiem tam ir nosaukums -singularitāte .
Rotējošie melnie caurumi deformē telpu ap tiem savādāk nekā stacionārie melnie caurumi.
Šo izkropļojumu procesu sauc par "inerciālo kadra vilkšanu" vai lēcas-Thirring efektu, un tas ietekmē to, kā izskatīsies melnais caurums, izkropļojot telpu un, vēl svarīgāk, telpu ap to. Pietiek ar melno caurumu, ko redzat filmāļoti tuvu zinātniskajai koncepcijai.
- Kosmosa kuģis Endurance dodas uz Gargantua - izdomāts supermasīvs melnais caurums 100 miljonus reižu lielāka par Saules masu.
- Tas atrodas 10 miljardu gaismas gadu attālumā no Zemes, un ap to riņķo vairākas planētas. Gargantua griežas ar pārsteidzošu 99,8 procentiem no gaismas ātruma.
- Garagantua akrecijas disks satur gāzi un putekļus Saules virsmas temperatūrā. Disks apgādā Gargantua planētas ar gaismu un siltumu.
Melnā cauruma sarežģītais izskats filmā ir saistīts ar faktu, ka akrecijas diska attēlu deformē gravitācijas lēca. Attēlā parādās divi loki: viens ir izveidots virs melnā cauruma, bet otrs zem tā.
Kurmju caurums
Kurmju caurums vai arī tārpa caurums, ko izmanto "Starpzvaigžņu" komanda, ir viena no filmas parādībām, kuru esamība nav pierādīta. Tas ir hipotētisks, bet ļoti ērts zinātniskās fantastikas stāstu sižetos, kur jāpārvar liels kosmosa attālums.
Tārpu caurumi ir tikai sava veida īsākais ceļš caur telpu. Jebkurš objekts ar masu rada caurumu telpā, kas nozīmē, ka telpu var izstiept, deformēt un pat salocīt.
Tārpu caurums ir kā kroka telpas (un laika) audumā, kas savieno divus ļoti attālus reģionus, kas palīdz kosmosa ceļotājiem. veikt lielu attālumu īsā laika periodā.
Oficiālais tārpa cauruma nosaukums ir "Einšteina-Rozena tilts", jo to pirmo reizi ierosināja Alberts Einšteins un viņa kolēģis Neitans Rozens 1935. gadā.
- 2D diagrammās tārpa cauruma mute ir parādīta kā aplis. Tomēr, ja mēs varētu redzēt tārpa caurumu, tas izskatītos pēc sfēras.
- Uz sfēras virsmas būtu redzams gravitācijas dēļ izkropļots kosmosa skats no otras "beras" puses.
- Filmā esošās tārpa cauruma izmēri ir 2 km diametrā un pārneses attālums ir 10 miljardi gaismas gadu.
Gravitācijas laika dilatācija
Gravitācijas laika dilatācija ir reāla parādība, kas novērota uz Zemes. Tas rodas tāpēc, attiecas uz laiku. Tas nozīmē, ka tas plūst atšķirīgi dažādas sistēmas koordinātas.
Kad atrodaties spēcīgā gravitācijas vidē, laiks tev paiet lēnāk salīdzinot ar cilvēkiem vājā gravitācijas vidē.
Tārpu caurums jeb tārpa caurums ir hipotētiska laiktelpas topoloģiska iezīme, kas ir “tunelis” telpā katrā laika brīdī (telpas-laika tunelis). Tādējādi tārpa caurums ļauj pārvietoties telpā un laikā. Apgabali, kurus savieno tārpa caurums, var būt vienas telpas apgabali vai pilnībā atvienoti. Otrajā gadījumā tārpa caurums ir vienīgā saikne starp abiem reģioniem. Pirmo veidu tārpu caurumus bieži sauc par "iekšpasaulēm", bet otro veidu - par "starppasaulēm".
Kā zināms Vispārējā teorija Relativitāte aizliedz kustību Visumā ar ātrumu, kas pārsniedz gaismas ātrumu. Savukārt vispārējā relativitāte pieļauj telpas-laika tuneļu pastāvēšanu, taču nepieciešams, lai tunelis būtu piepildīts ar eksotisku vielu ar negatīvu enerģijas blīvumu, kas rada spēcīgu gravitācijas atgrūšanos un neļauj tunelim sabrukt.
Tahionus visbiežāk dēvē par tādām eksotiskas vielas daļiņām. Tahioni ir hipotētiskas daļiņas, kas pārvietojas ātrāks ātrums Sveta. Lai šādas daļiņas nepārkāptu vispārējo relativitātes teoriju, tiek pieņemts, ka tahionu masa ir negatīva.
Pašlaik nav ticama eksperimentāla apstiprinājuma tahionu esamībai laboratorijas eksperimentos vai astronomiskajos novērojumos. Fiziķi var lepoties tikai ar "pseidonegatīvu" elektronu un atomu masu, kas iegūta pie augsta elektrisko lauku blīvuma, īpašas lāzera staru polarizācijas vai īpaši zemas temperatūras. Pēdējā gadījumā eksperimenti tika veikti ar Bose-Einšteina kondensātu, agregācijas stāvoklis viela, kuras pamatā ir bozoni, kas atdzesēti līdz temperatūrai, kas ir tuvu absolūtai nullei (mazāk nekā kelvina miljonā daļa). Šādā stipri atdzesētā stāvoklī pietiekami liels skaits atomu nonāk savos minimālajos iespējamajos kvantu stāvokļos, un kvantu efekti sāk izpausties makroskopiskā līmenī. Nobela prēmija fizikā tika piešķirta 2001. gadā par Bozes-Einšteina kondensāta ražošanu.
Tomēr vairāki eksperti norāda, ka tie var būt tahioni. Šīm elementārdaļiņām ir masa, kas nav nulle, ko pierādīja neitrīno svārstību noteikšana. Pēdējais atklājums pat tika apbalvots Nobela prēmija fizikā 2015. gadam. No otras puses, precīza neitrīno masas vērtība vēl nav noteikta. Vairāki eksperimenti neitrīno ātruma mērīšanai ir parādījuši, ka to ātrums var nedaudz pārsniegt gaismas ātrumu. Šie dati tiek pastāvīgi apšaubīti, bet 2014. gadā a jauns darbsšajā gadījumā.
Stīgu teorija
Paralēli daži teorētiķi norāda, ka agrīnajā Visumā varēja veidoties īpaši veidojumi (kosmiskās stīgas) ar negatīvu masu. Relikviju kosmisko stīgu garums var sasniegt vismaz vairākus desmitus parseku, kuru biezums ir mazāks par atoma diametru, ja vidējais blīvums ir 10 22 grami uz cm 3 . Ir vairāki darbi, ka šādi veidojumi tika novēroti gravitācijas gaismas lēcu notikumos no attāliem kvazāriem. Kopumā šobrīd tas ir visticamākais kandidāts uz "visa teoriju" jeb vienotu lauka teoriju, kas apvieno relativitātes teoriju un kvantu lauka teoriju. Saskaņā ar to visas elementārdaļiņas ir svārstīgi enerģijas pavedieni, kuru garums ir aptuveni 10 -33 metri, kas ir salīdzināms ar (mazākais iespējamais objekta izmērs Visumā).
Vienotā lauka teorija liecina, ka telpas-laika dimensijās ir šūnas ar minimālu garumu un laiku. Minimālajam garumam jābūt vienādam ar Planka garumu (apmēram 1,6 x 10–35 metri).
Tajā pašā laikā attālu gamma staru uzliesmojumu novērojumi liecina, ka, ja pastāv kosmosa graudainība, tad šo graudu izmērs nav lielāks par 10–48 metriem. Turklāt viņš nevarēja apstiprināt dažas stīgu teorijas sekas, kas kļuva par nopietnu argumentu šīs mūsdienu fizikas fundamentālās teorijas maldībai.
Potenciāli liela vērtība ceļā uz radīšanu vienota teorija lauki un telpas-laika tuneļi ir 2014. gadā atklātais teorētiskais savienojums starp kvantu sapīšanos un tārpu caurumiem. Jaunā teorētiskajā darbā tika parādīts, ka telpas-laika tuneļa izveidošana ir iespējama ne tikai starp diviem masīviem melnajiem caurumiem, bet arī starp diviem kvantu sapinušies kvarkiem.
Kvantu sapīšanās ir parādība kvantu mehānika, pie kura kvantu stāvokļi divi vai vairāk objekti ir savstarpēji atkarīgi. Šī savstarpējā atkarība saglabājas pat tad, ja šie objekti ir atdalīti telpā ārpus zināmas mijiedarbības. Vienas daļiņas parametra mērīšana noved pie momentānas (virs gaismas ātruma) otras daļiņas sapītā stāvokļa izbeigšanās, kas ir loģiskā pretrunā ar lokalitātes principu (šajā gadījumā netiek pārkāpta relativitātes teorija un informācija netiek pārsūtīta).
Kristans Džensens no Viktorijas Universitātes (Kanāda) un Andreass Karčs no Vašingtonas Universitātes (ASV) ir aprakstījuši kvantu sapinušos pāri, kas sastāv no kvarka un antikvarka, kas skrien prom viens no otra gandrīz gaismas ātrumā, padarot neiespējamu pārraidīt signālus no viena uz otru. Pētnieki uzskata, ka trīsdimensiju telpa, kurā pārvietojas kvarki, ir četrdimensiju pasaules hipotētisks aspekts. 3D telpā kvantu sapinušās daļiņas ir savienotas ar sava veida "stīgu". Un 4D telpā šī "odziņa" kļūst par tārpa caurumu.
Džulians Sonners no Masačūsetsas Tehnoloģiju institūta (ASV) ir prezentējis kvantu samezglotu kvarku un antikvarku pāri, kas dzimis stiprā elektriskais lauks, kas atdala pretēji lādētas daļiņas, liekot tām ātri pārvietoties dažādos virzienos. Sonner arī secināja, ka daļiņas, kas kvantiski sapinušās 3D formātā, tiks savienotas ar tārpa caurumu 4D formātā. Aprēķinos fiziķi izmantoja tā saukto hologrāfisko principu - koncepciju, saskaņā ar kuru visa n-dimensiju pasaules fizika pilnībā atspoguļojas tās "šķautnēs" ar dimensiju skaitu (n-1). Ar šādu “projekciju” kvantu teorija, kas ņem vērā gravitācijas ietekmi četrdimensiju telpā, ir līdzvērtīga kvantu teorijai “bez gravitācijas” trīsdimensiju telpā. Citiem vārdiem sakot, melnie caurumi 4D telpā un tārpa caurums starp tiem ir matemātiski līdzvērtīgi to 3D hologrāfiskajai projekcijai.
Gravitācijas viļņu un neitrīno astronomijas izredzes
Nai lielas izredzes matērijas īpašību izpētē mikroskopiskākajā un augstākās enerģijas līmenī, lai labāk izprastu kvantu gravitāciju, gravitācijas viļņu un neitrīno astronomija ir saistīta ar to, ka tā pēta viļņus un daļiņas ar vislielāko caurlaidības spēku. Tātad, ja Visuma mikroviļņu reliktais starojums radās 380 tūkstošus gadu vēlāk, tad neitrīno relikts pirmajās sekundēs, bet gravitācijas viļņi - tikai 10–32 sekundēs! Turklāt šāda starojuma un daļiņu reģistrācijai no melnajiem caurumiem vai katastrofāliem notikumiem (masīvu zvaigžņu apvienošanās un sabrukšanas) ir lielas izredzes.
No otras puses, aktīvi attīstās tradicionālās astrometriskās observatorijas, kas tagad aptver visu elektromagnētisko spektru. Šādas observatorijas var atklāt negaidītus objektus vai parādības agrīnā Visumā (pirmos starpzvaigžņu mākoņus,
Cilvēce pēta apkārtējo pasauli vēl nebijušā ātrumā, tehnoloģijas nestāv uz vietas, un zinātnieki ar spēku un pamatu ar asiem prātiem plēš apkārtējo pasauli. Neapšaubāmi, kosmosu var uzskatīt par noslēpumaināko un maz pētītāko jomu. Šī ir pasaule, kas pilna ar noslēpumiem, kurus nevar saprast, neizmantojot teorijas un fantāzijas. Noslēpumu pasaule, kas pārsniedz mūsu izpratni.
Kosmoss ir noslēpumains. Viņš rūpīgi glabā savus noslēpumus, slēpjot tos zem cilvēka prātam nepieejamā zināšanu plīvura. Cilvēce joprojām ir pārāk bezpalīdzīga, lai iekarotu Kosmosu, tāpat kā jau iekarotā bioloģijas vai ķīmijas pasaule. Viss, kas cilvēkam joprojām ir pieejams, ir teorijas, kuru ir neskaitāmas.
Viens no lielākajiem Visuma noslēpumiem ir tārpu caurumi.
Tārpu caurumi kosmosā
Tātad tārpa caurums ("Tilts", "Tārpa caurums") ir divu Visuma pamatkomponentu - telpas un laika, un jo īpaši to izliekuma - mijiedarbības iezīme.
[Pirmo reizi jēdzienu "Wormhole" fizikā ieviesa Džons Vīlers, teorijas "lādiņš bez lādiņa" autors]
Šo divu komponentu savdabīgais izliekums ļauj pārvarēt milzīgus attālumus, netērējot daudz laika. Lai labāk izprastu šādas parādības darbības principu, ir vērts atcerēties Alisi no filmas Through the Looking Glass. Meitenes spogulis spēlēja tā saukto tārpu caurumu: Alise varēja, tikai pieskaroties spogulim, acumirklī atrasties citā vietā (un, ja ņemam vērā telpas mērogus, citā visumā).
Ideja par tārpu caurumu esamību nav tikai dīvains zinātniskās fantastikas izgudrojums. Jau 1935. gadā Alberts Einšteins kļuva par līdzautoru darbiem, kas pierāda iespējamos tā sauktos "tiltus". Lai gan Relativitātes teorija to pieļauj, astronomi vēl nav spējuši atklāt nevienu tārpa caurumu (cits tārpa cauruma nosaukums).
Galvenā noteikšanas problēma ir tā, ka tārpa caurums pēc savas būtības iesūc sevī absolūti visu, ieskaitot starojumu. Un tas neko nelaiž ārā. Vienīgais, kas var pateikt "tilta" atrašanās vietu, ir gāze, kas, nonākot tārpa caurumā, turpina izstarot rentgena starus, atšķirībā no tā, kad tā nonāk Melnajā caurumā. Līdzīga gāzes uzvedība nesen tika atklāta noteiktā objektā Strēlnieks A, kas zinātniekus vedina uz domu par tārpa cauruma esamību tā tuvumā.
Tātad, vai ir iespējams ceļot pa tārpu caurumiem? Patiesībā ir vairāk fantāzijas nekā realitātes. Pat ja teorētiski ir iespējams, ka tārpa caurums drīz tiks atklāts, mūsdienu zinātne saskārās ar daudzām problēmām, kuras viņa joprojām nevar atļauties.
Pirmais akmens ceļā uz Tārpu cauruma attīstību būs tā izmērs. Pēc teorētiķu domām, pirmās bedres bija mazāk par metru. Un tikai, paļaujoties uz Visuma paplašināšanās teoriju, var pieņemt, ka tārpu caurumi palielinājās līdz ar Visumu. Tas nozīmē, ka tie joprojām aug.
Otra problēma zinātnes ceļā būs tārpu caurumu nestabilitāte. "Tilta" spēja sabrukt, tas ir, "slam" anulē iespēju to izmantot vai pat izpētīt. Faktiski tārpu cauruma dzīves ilgums var būt sekundes desmitdaļas.
Tātad, kas notiks, ja mēs izmetīsim visus "akmeņus" un iedomāsimies, ka cilvēks tomēr ir izgājis cauri tārpa caurumam. Neskatoties uz daiļliteratūru, kas runā par iespējamu atgriešanos pagātnē, tas joprojām nav iespējams. Laiks ir neatgriezenisks. Tas pārvietojas tikai vienā virzienā un nevar atgriezties. Tas ir, “redzēt sevi jaunu” (kā to darīja, piemēram, filmas “Starpzvaigžņu” varonis) nedarbosies. Šo scenāriju sargā cēloņsakarības teorija, nesatricināma un fundamentāla. "Sevis" pārcelšana pagātnē nozīmē iespēju ceļojuma varonim to mainīt (pagātni). Piemēram, nogalināt sevi, tādējādi neļaujot sev ceļot pagātnē. Tas nozīmē, ka nav iespējams atrasties nākotnē, no kurienes nācis varonis.