Kelionė "Ištvermė"

Kelionė „Ištvermė“

O. O. Feiginas
"Chemija ir gyvybė" №2, 2015

Iš visų žmogaus proto kūrinių, nuo mitologinių vienaragių ir drakonų iki vandenilio bombos,
Galbūt labiausiai fantastiška yra juoda skylė; skylė erdvėje su aiškiai apibrėžtais kraštais;
skylė, kurioje viskas gali nukristi, ir niekas iš jos negali išeiti.
Skylė, kurioje gravitacinė jėga yra tokia didelė, kad net šviesa užfiksuota ir laikoma šioje spąstoje.
Skylė, kuri išlaiko erdvę ir iškreipia laiko srautą. Kaip vienaragiai ir drakonai
juodosios skylės atrodytų labiau panašios į mokslinės fantastikos ar senovinių mitų savybes nei tikruosius objektus.
Tačiau juodųjų skylių buvimas neišvengiamai kyla iš fizinių įstatymų.
Vien tik mūsų galaktikoje tikriausiai yra milijonai jų.

Kip Stephenas Thornas.
Kelionė per juodas skyles

2014 m. Pabaigoje išleistas mokslinės fantastikos filmas "Interstellar" ("Interstellar") sukėlė didelį susidomėjimą ne tik kino mėgėjams, bet ir akademiniam pasauliui. Tiesą sakant, filmo sklype yra skrydžiai per hiperterminę erdvę, patenka į juodos skylės ir laiko keliones. Be to, pats Kipas Thornas buvo filmo mokslinis patarėjas, Kalifornijos technologijos instituto profesorius, vienas iš Rusijos mokslų akademijos narys, Stepheno Hawkingo draugas ir draugas.žinomas dėl savo drąsių idėjų astrofizikos, gravitacijos srityje – būtent jis 1988 m. pateikė įrodymus, kad laiko mašina neprieštarauja šiuolaikinės fizikos idėjoms. Tačiau tai jau antrasis garsaus teorinio fiziko bandymas priskirti Holivudo produktų fizinį ir matematinį realizmą. Pirmasis buvo Karl Sagano romano "Kontaktai" adaptavimas.

Susisiekite su mokslu ir grožine literatūra

Prieš trisdešimt metų garsus mokslo astronomas ir populiaristas Karlas Saganas pradėjo rašyti mokslinės fantastikos romaną. Jis nusprendė nesiimti jokių nepagrįstų fantazijų, bet sukurti "mokslo" transporto priemonę tarpterinių kelionėms. Dėl to Saganas kreipėsi į savo draugą, žinomą teorinį fiziką Kipą Thorną. Thornas sugavo į Sagan idėją ir pradėjo skaičiuoti. Jis žinojo, kad jau 1916 m. Austrijos fizikas Ludwigas Flammas gavo "Einšteino gravitacijos teorijos" "kosmoso punkto" sprendimą. 1930-aisiais pats pats Albertas Einšteinas taip pat susidūrė su Nathanu Rosenu. Taip pasirodė "ne erdvinių perėjimų" įvaizdis, vadinamas "Einšteino-Roseno tiltais". Ilgą laiką jie buvo laikomi gryna abstrakcija, bet Thornas matematiškai parodė, kad, jei jūs sujungsite "vietos skylių" ir juodųjų skylių, tuomet galėsite "pereiti į kitą pasaulį".Tiesa, tai vis dar reikalauja anti-gravitacijos medžiagos. Gal kada nors "gravitacinės dalelės" bus rasti paslaptingoje "tamsioje materijoje", užpildančiam Visatą …

Tokiu būdu sukurtas tunelis gali išspręsti ne tik tarp žvaigždžių, bet ir tarpgalaktinius skrydžius. Tuo pačiu metu galėtume gauti tam tikrą laiko mašiną.

"Sagan" ir "Torn" bendradarbiavimas lėmė populiariausio sci-fi bestselerio "Contact" atsiradimą, kuris tapo labai įspūdingo tokio paties pavadinimo filmo pagrindu. Ir atitinkami grupės teorinių fizikų, vadovaujančių Thornui, tyrimai sukėlė daugybę publikacijų, kurios sukėlė didelį rezonansą.

"Wheeler Wormhole"

Thorn'o darbas privertė mus atšaukti ne tik Einšteino-Roseno tiltus, bet ir Amerikos fiziologo, vieno iš "Archibald Wheeler" atominės bombų projekto dalyvių, "kirmgorių", "kirmgraužų" ir "kirmgraužių". Wheeler šiuos žodžius sukūrė kartu su "juodoji skylė", tikėtis, kad mokslininkai ir mokslinės fantastikos rašytojai juos pradės naudoti. "Wormhole" – tai tunelio erdvėje-laikais, stabilizuojamas vadinamuoju fantomu, kuris neleidžia tuneliui žlugti. Šis klausimas turi neigiamą energijos tankį.

Kaip tikėsimės tokios teorinių fizikos konstrukcijos? Ar tikrai širdys judesio erdvėje-laikais, ar tai tik neįvykdomos matematinės fantazijos? Bet jei pastarasis yra teisingas, kodėl jie nėra realizuoti, jei jie neprieštarauja gamtos įstatymams? Ir pats svarbiausias klausimas: ar netgi tolimoje ateityje, kai mūsų civilizacija taps pakankamai išsivysčiusi ir galinga, galima pasiūlyti kokius nors realius eksperimentus, sukuriant dirbtinius "subspace" modus?

"Wormhole" modelis yra panašus į sulankstytą popieriaus lapą (tai yra, kaip tai iliustruoja "Interstellar"). Jei padarysite skylę pieštuku, žemelinkis nebus klastys aplink lapą, bet iškart sulauks jo antrosios pusės. nulinis transportas, teleportavimas ir išradingų kūrinių nusikaltimai.

Bottomless Space Dips

Kalbant apie subinfrastruktūros "spyglių" paiešką, pirmasis dalykas, kuris pritraukia dėmesį, yra juodosios skylės – nesudėtingos gravitacinės kritimo "suglaudintos žvaigždės".Pasak astrofizikų, daugelis kolapsų savybių leidžia manyti, kad tokių žvaigždžių kanalai gali būti įvadiniai portalai iš kosmoso-laiko kirmgraužų. Jei taip yra, tai yra įmanoma (vis dar grynai spekuliacinė) bandyti jas pritaikyti kelionėms erdvėje ir laiku, nes laikas jų apylinkėse sustoja tik išoriniam stebėtojui, o astronautai, skubantys į juodosios skylės burną, viskas vyks kaip įprasta. jokių išblukimų procesų, jie nepastebės.

Ši hipotezė yra ypač įdomi, nes astronominės teorijos numato, kad egzistuoja nuostabūs objektai su savybėmis, tiesiogiai priešais žlugimo. Tokie baltosios skylės yra dar labiau paslaptingos nei jų juodosios seserys ir turi nekontroliuojamai išsekti medžiagą. Pasinerdamas į juodosios skylės gerklę, iš savo baltosios seserės disko patekęs žvaigždynas gali atsirasti į tam tikrą mūsų pasaulio laiko erdvę arba į visiškai kitokią visumą, susietą su mūsų vienintele plonu keršto skersiniu kaklu.

Intergalaktinio metro portalas (filmas "Kontaktai")

Apskritai, yra nemažai galimybių fantastinei ateičiai.Pirmasis – iš "Contact" ir "Interstellar" – yra tam tikro "subspace metro" kūrimas, kuris leidžia jums iškart pereiti į parsekis ir šimtmečius. Antrasis – nelaukti pranašumų iš gamtos, bet įrengti erdvėlaivį su juodųjų skylių generatoriumi. Faktas yra tas, kad teoriškai neįsivaizduojamame erdvėje-gylyje ("Plancko ilgio" skalėje lygus 1,62 × 10-35 metras 1020 kartų mažesni už atominį branduolį), pasirodė nuostabiausia "kvantinė putplastis", prisotinta supermikroskopinėmis juodosiomis skylėmis – mikrokollapsarais. Teoriškai teoriškai, jei sugaujate mikrokolapsarą ir prisotinsite ją energija, ji taps juodoji skylė, tinkama keliauti per hiperteorologinę erdvę.

Peršokti į "subspace"

Filmo "Interstellar" sklypas apima laivo "Endurance" skrydį per dirbtinį apsupą, kuris kilo netoli Saturno. Be to, drąsios žemelės patenka į molinę skylę, kur jos patenkina "penkis matmenis", kurios jas siunčia į kitą galaktiką. Mūsų yra visata ar kita – neįmanoma suprasti. Bet kokiu atveju, net jei jis yra vienas iš daugiapusių pasaulių, ten taikomi tie patys fiziniai įstatymai.

Įdomu, kad dėl kokių nors priežasčių profesorius Thornas neįtikino labai smalsu momento palikti "subspace" tunelį, ir tai yra labiausiai paslaptingas tarpgalaktinio tunelio elementas. Juodosios skylės žino viską, ir daugybė astronomų mano, kad jie atviri, bet niekas dar nematė balto skylės …

"Interstellar", priešingai nei "Kontakt", daug dėmesio skiria laiko paradoksams. Iš bendrosios reliatyvumo teorijos matyti, kad kuo stipresnis gravitacija, tuo lėtesnis laiko srautas. Kita vertus, atsižvelgiant į specialią reliatyvumo teoriją, kuo greičiau skrendate, tuo lėtesnė, kai senesni laikote fiksuotą stebėtoją. Tai taip pat reiškia garsų "dvynių paradoksą", pagal kurį jaunatviškas kosmonautas gali grįžti į savo seną brolį, kuris liko Žemėje. Beje, per Rusijos kosmonautų rekordą S.K. Krikalevą, orbitoje besitraukiantį greičiu daugiau nei septyni kilometrai per sekundę, per 803 dienas "žaidė per amžinybę" bent 0,02 sekundės.

Filme širdys išmeta iš "Sausumos sistemos" dešimt milijardų šviesmečių ištvermę per "milžinišką" Gargantuos juodąją skylę, lygią masės ir šimto milijonų saulių.Skylės spindulys yra panašus į Žemės orbitą, o jo pritrauktų daiktų akrecijos diskas išsiplėtė beveik iki asteroido diržo. Dėl milžiniško sutraukimo sunkumo, Millerio planetos paviršiaus valanda yra septyneri metai.

Priklauso į niekur

Juodosios skylės sistemoje

Po nuotykių ant Gargantuos sistemos planetų pagrindinis veikėjas ir jo robotas ant dviejų zondų skubėjo į juodosios skylės pagrindą moksliniams duomenims. Teoriškai katastrofiškas pajėgų sumažėjimas turės pasukti, ištempti ir išardyti astronautiką ir robotą į nesuskaičiuojamus fragmentus. Tačiau Thorne mano, kad praktikos stebuklai gali paneigti bet kokią teoriją ir leidžia drąsiems mokslininkams lengvai įsiskverbti į įvykių horizontą – neatsižvelgiant į viską, kas patenka į juodąją skylę. Siūlomas savotiškas paaiškinimas. Didžiulis "Gargantua" dydis sumažina potvynių jėgų pažeidimą, taigi su labai didelio įvykio horizonto spinduliu ir jo sukimosi greičiu tam tikru greičiu yra įmanoma įsiskverbti į paslaptingus griovio gelmes.

Collapsar Gargantua

Viduje verpimo juodoji skylė, mokslininkai randa penkių matmenų visatą.

Čia turime prisiminti, kad net A. D. Sacharovas jo nuostabiais kosmologiniais kūriniais sukūrė daugiasluoksnį Visatos modelį, kurį vėliau jis papildė kelis kartus. Jame Andrejus Dmitrijevičius visiškai naują mokslo lygį laikė labai senąja Theodor Kaluza idėja. Norėdami sukurti vieningą lauko teoriją, kurią tada Einšteinas pradėjo dirbti, 1921 m. Kaluza pasiūlė, kad fizinei erdvei nėra trys, o keturi aspektai, papildyti penktą kartą. Tuo pat metu Kaluza pripažino, kad ketvirtas erdvinis matmuo "minimizuojamas" į supermikroskopinius matmenis ir negali būti nustatytas instrumentais. Kaluzos idėjas entuziastingai sulaikė ne tik teoriniai fizikai, tarp kurių buvo ir didysis Einšteinas, bet ir rašytojai. Taigi, HG Wells pristatė daugialypį erdvę romane "Žmonės kaip Dievai" (1923). Šioje utopijoje išskirtinis mokslinis fantastikas rašė "Visatos" sistemą, kuri tuo metu buvo labai neįprasta: "Kaip ir erdviniame erdvėje, bet koks skaičius praktiškai dvimačių pasaulių, pavyzdžiui, popieriaus lapai, gali būti lygiai taip pat, kaip ir daugialypė erdvė, kurios žmogaus protas nėra gerai pritaikytas tokioms idėjoms. prasideda labai sunku suvokti, gali apimti bet kokį beveik trimačių pasaulių skaičių,gulėti, taip sakant, šalia kito ir maždaug lygiagrečiai vystytis laiku ".

"Wells Universe" primena knygą, kurios kiekvienas lapelis pasirodo esąs naujas pasaulis. Čia galite keliauti "knygos stuburo", jungiančios visus pasaulius. Ilgą laiką šis matomas įvairaus Visatos arba Multiverse įkvėptas mokslinis stebėtojas ir populiarinimo rašytojai, bet visi manė, kad tai tik puikus išradimas. Po to ekranuose pasirodė Holivudo filmo "Philadelphia Experiment" ir "Contact" filmai, po kurio kiti laikai ir matavimai net pasiekė serialus "X-Files", "Vault 13" ir "The Big Bang Theory".

Retro

Stanislavas Lem taip pat išreiškė pagarbą didžiulių juodųjų skylių naudojimui kosmose. Romoje "Fiaskas" jis sugalvojo būdą paversti laiką, kad tarpžvaigždinio laivo įgula sugrįžtų į Žemę laiku ir net ne daugelį tūkstantmečių vėliau. Štai šios idėjos apibūdinimas:

"… teoriniai gravitacijos kapo modeliai buvo pastatyti astrofizikoje XX amžiaus pabaigoje. Kaip įprasta žinių istorijoje, modelis pasirodė esąs netobulas. Tai buvo supaprastinta tikrovės schema … žvaigždė" spinduliuoja ", nes jos radiacija silpnėja ir negali atlaikyti iš kartoSumažėjęs, jis drebuoja kaip lašas, pakaitomis pastumdamas į diską ir ištempdamas kaip velenas. Šis drebulys trunka labai trumpai. Vibracijos dažnis priklauso nuo koleksaro masės. Jis elgiasi kaip gongas, patraukiantis save. Tačiau silenktą goną gali priversti vėl įsipliesti iš išorės. Su juodu kamuoliuku tai galima padaryti su siderealine inžinerija. Jūs turite žinoti savo įstatymus ir turėti pakankamai energijos, apie 1044 Ergai spinduliuoja taip, kad juodas rutulys pradeda rezonuoti. Kodėl? Sukurti tai, ką astrofizikai, pripratę prie savo mokslinių tyrimų objektų milžiniškumo, vadina "laikine lempa". Tarsi lempos šerdis yra apsuptas minkštimo sluoksnių pjūviu, panašiu į kasmetines medžio žiedus, todėl rezonansą sutankinantis sluoksnis yra apsuptas kreivio laiko gravitacijos – ar greičiau, sudėtingos erdvės-laiko sluoksniu. Nuotolinių stebėtojų požiūriu juodoji skylė kelias sekundes dreba kaip tuningas. Tačiau tam, kuris pasirodė šalia jo esant pakeistam laiko tarpsluoksniui, galaktikos laikrodžio rodmenys prarastų prasmę. Taigi, jei laivas pasiekia juodąją skylę, kuri daugeliu atžvilgių deformuoja erdvę-laiką, ji gali plaukti į bradikroną ir likti šitoje lėto metų zonoje – tada palikti laiko uostą.

Išoriniam stebėtojui laivas išnyks, artėja prie juodosios skylės, o šalia žvaigždės atsiras nematomas bradikrono sustojimas. Visai galaktikai, visiems lauko stebėtojams, kolapsas, atgaivinantis, drebia keletą sekundžių, pakeičia formą iš plokščio disko į veleną. Panašiai, jis siaubingai siautėjo, kai jis buvo slamminga žvaigždė, susmulkinta pagal savo svorį, kai branduolinė medžiaga sudegė.

Laivas bradikrono laikais yra beveik vertas. Bet tai dar ne viskas. Drebiantis kolapsas elgiasi ne kaip visiškai elastingas rutulys, o kaip nelygiai deformuotas rutulys, kai šokinėja. Tai yra kvantinių efektų sustiprinimo rezultatas. Todėl, kai bradikronas gali pasirodyti retro-chroning: laiko srautas, dabartinis atvirkštinis. Išoriniam stebėtojui nėra nei pirmojo, nei antrojo. Jei norite naudoti šį stovintį ar atvirkštinį laiką, jis turi būti įsiveržtas. "

Laiko linija

Galime pasakyti, kad "Interstellar" visame paveikslėlyje įsiterpia laiko kilpos. Tuo pačiu metu, suplanuojant iš penkių matmenų erdvės, aprašoma tokia linija, kad "dvynių" fenomenas pradeda pasireikšti.Praeityje pagrindinis personažas iš viršutinės erdvės gelmių mato save, tada mes matome, kaip jis kažkada reagavo į "kito pasaulio" pasireiškimą savo penkis matmenis, kuris paskatino jį į tarpgalaktinę ekspediciją. Ten jis įžengė į juodąją skylę ir pamatė save … kilpa buvo uždaryta!

Tai yra beveik taip, kaip jį apibūdina visa ta pati Lem Jono Tikhio "Žvaigždžių dienoraštyje", su vienu reikšmingu skirtumu – "Interstellar" (kaip ir "Philadelphia Experiment") laiko juostą, susidariusią kaip juodoji skylė o ne fantastiškos laikinosios eddies, o šiuolaikinis mokslas tai jau leidžia. Kaip tai gali įvykti sausumos sąlygomis? Dar nėra galutinio atsakymo į šį klausimą.

Tačiau, greičiausiai, šio atvejo iškritimas iš realaus laiko šiuo atveju yra susijęs ne su judėjimu į lygiagrečią erdvę, bet su judėjimu į tam tikrą erdvinio laiko kontinuumo kreivumo zoną į tam tikrą "laikiną maišą", juodąją skylę, kur net laiko neegzistuoja.

Chronokvantų fizika

Akademikas Sacharovas, kuriant pulsuojančios visatos teoriją, daug dėmesio skyrė teorijai apie pradinį visatos gimimo momentą.Vieną dieną Jam iškilo neįtikėtinas mintis: kas, jei naujų spindulių atsiradimas Didžiojo sprogimo gylyje niekada nebūtų nutrauktas? Tada atrodo dinamiškas vaizdas, netgi galima sakyti, "gyvenantis" multiverse, kuris sparčiai auga, kaip pasaulis, kai visame neišmatuojamai mažame momente atsiranda naujojo visatos lapelis.

Dėl kokių nors priežasčių žymiausias mąstytojas nebaigė kurti tokio neįprasto kosmologinio scenarijaus ir niekada jo negrįžo. Tuo tarpu neseniai, kvantinė mechanika pridėjo daug esminių detalių laiko fizikai, atsirandančiai mūsų akyse. Eksperimentai parodė, kad pasaulyje yra nuostabus kvantinės nevietinės reiškinys, kai dalelės yra tarpusavyje susijusios ne su jėgomis, bet ypatingu kvantiniu būdu. Vienu metu Einšteinas, kuris kritiškai vadino jį "kvantine telepatija", apskritai nepatinka. Dabar yra keletas, kurie abejoja "kvantinio įsipainiojimo" poveikiu, dėl kurio kyla kvantinis teleportavimas, ypač todėl, kad jie ketina kurti kvantinės komunikacijos sistemas su visiškai fantastinėmis savybėmis.

Yra spėjimų, kad yra ir "chronokvantų supainiojimas". Tada pasauliai, atsirandantys dėl Didžiojo sprogimo ypatumų, turi būti ne tik susimaišę su laikinais tempais, bet ir visiškai pakartoti vienas kitą.

Dabar įsivaizduokite, kad yra begalinis vienodų pasaulių, sukurtų laiko strėlė, vystymosi grandinė. Ką jis primins šalikams?

Na, žinoma! Mes susiduriame su gerai žinomu "linijinio laiko" įvaizdžiu, kuris kyla mūsų vaikystėje ir lydi likusį mūsų gyvenimą. Klasikinė fizika moko, kad tai yra įsivaizduojamas vaizdas, padedantis išspręsti mokyklos problemas. Tačiau šiuolaikinė kvantinė teorija siūlo apsvarstyti tokius modelius tikėtinu keliu visatos būdu. Ir tada atsiranda nuostabus paradoksas – pasirodo, kad tik neįsivaizduojamas chronokvantas atskiria mūsų pasaulį nuo ankstesnės ir atitinkamai tolesnės visatos, skraidančios su mumis į ateitį. Ir kartu su šiais pasauliais skuba palei laiko rodyklę ir nesuskaičiuojamą daugybę mūsų dvigubų rinkinių … Galbūt panašus žavingas daugumos pasaulių paveikslas taps skulptūra kitam veiksmo blokbumbui!


Like this post? Please share to your friends:
Parašykite komentarą

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: