Vai viļņošanās kosmosa laikā varētu norādīt uz tārpu caurumiem?

Satura rādītājs:

Vai viļņošanās kosmosa laikā varētu norādīt uz tārpu caurumiem?
Vai viļņošanās kosmosa laikā varētu norādīt uz tārpu caurumiem?
Anonim

Laika telpa, kā mēs to zinām šodien, ir fizisks modelis, kas papildina telpu ar vienādu laika dimensiju. Pateicoties šim modelim, tika izveidota teorētiski fiziskā struktūra, ko sauca par telpas-laika kontinuumu. Ir svarīgi atzīmēt, ka pirms Einšteina vispārējās relativitātes teorijas izpratne par fizikas pamatlikumiem bija nepilnīga, bet vispārējās relativitātes publicēšana 1905. gadā atstāja daudz jautājumu, no kuriem viens bija melnie caurumi un tārpu caurumi - "tunelis" telpas-laiks, kas savieno dažādus telpas-laika punktus … Un, ja melno caurumu esamība tika pierādīta pirms vairākiem gadiem, tad ar tārpu caurumiem viss nav tik viennozīmīgi - tie pieder pie hipotētiski esošiem objektiem. Bet daži zinātnieki uzskata, ka arī mēs drīz varēsim tos atrast. Tātad pēdējo mēnešu laikā vienlaikus ir publicēti vairāki zinātniski pētījumi, kas piedāvā jaunus, intriģējošus veidus, kā meklēt šos kosmosa objektus.

Interesants fakts

Zinātnieki ziņo, ka melnais caurums, kas riņķo ap tārpa caurumu, izstaros īpašu gravitācijas viļņu modeli - unikālu tārpu caurumiem.

Kā atrast tārpu caurumu?

Vispirms melnie caurumi un tārpu caurumi ir īpaši risinājumi Einšteina vienādojumiem, kas rodas, kad kosmosa laika struktūru spēcīgi deformē gravitācija. Piemēram, ja matērija ir ārkārtīgi blīva, telpas laika audums var kļūt tik izliekts, ka pat gaisma nevar izkļūt. Šādus objektus mēs saucam par melnajiem caurumiem.

Tā kā vispārējā relativitāte ļauj telpiskā laika audumam izstiepties un saliekties, 1935. gadā Einšteins un kolēģis fiziķis Natans Rozens aprakstīja, kā var savienot divus telpas laika gabalus, radot sava veida tiltu starp abiem Visumiem. Šis ir tārpu caurumu veids, taču kopš tā laika ir aprakstīti daudzi citi.

Image
Image

Einšteina-Rozena tilts ir attēla sadaļa, kas savieno divas telpas-laika lapas.

Runājot par tārpu caurumiem, nevar nepieminēt gravitācijas viļņus, kuru esamība tika pierādīta 2015. gadā. Fakts ir tāds, ka ar spēcīgu detektoru LIGO un VIRGO palīdzību pētnieki jau ir atklājuši melnos caurumus, taču nākamais atklājums varētu pārnest tārpu caurumus no hipotētiskiem objektiem uz reāliem. Un, ja tārpu caurumi pastāv, tad no ārpuses tie var šķist melni caurumi.

Atšķirība starp tārpu caurumu un melno caurumu ir tāda, ka, nokļuvis melnajā caurumā, objekts no tā nevar izbēgt, bet, nonākot tārpa caurumā, tas varēs iet pa to uz otru pusi. Spēks, ko mēs uztveram kā gravitāciju, patiesībā ir kosmosa laika izliekuma rezultāts.

Visuma dīvainības

Tātad, planētas griežas ap sauli, jo tas kosmosa audumā rada bļodas formu. (Visvieglāk ir iedomāties planētas kā bumbiņas, kas riņķo ap šo biezokni un tā iekšpusē). Savukārt melnie caurumi deformē telpas laiku tik dziļā bedrē, ka nekas nevar tos atstāt. Bet kosmosa laiks var izliekties arī citās dīvainās formās, piemēram, tuneļos.

Image
Image

Šeit parādītā tārpu caurums ir tunelis telpas laikā, kas savieno dažādas Visuma daļas.

Šie tuneļi jeb tārpu caurumi varētu nodrošināt īsāko ceļu starp divām attālām vietām telpā un laikā vai starp diviem dažādiem Visumiem. Telpas laiks var saliekties, bet var arī svārstīties. Šos viļņus sauc par gravitācijas viļņiem, un tie var norādīt uz tārpu caurumiem.

Gravitācijas viļņi, melnie caurumi un tārpu caurumi

Pētnieki uzskata, ka melnajam caurumam, kas spirālē nonāk tārpu caurumā, vajadzētu radīt dīvainu viļņošanās modeli kosmosa laikā. Un ar pareizajiem instrumentiem dažas observatorijas varētu tos atklāt.

Image
Image

Tārpa caurumā ieiešana un iziešana, visticamāk, izskatās šādi.

Pie šāda secinājuma fiziķi nonāca rakstā, kas vasaras vidū tika publicēts arXiv.org priekšdrukas serverī. Viļņi no melnā cauruma-tārpu caurumu pāra mirgos un ieslēgsies, kad melnais caurums iet cauri tārpa caurumam un pēc tam atkal iziet. Bet līdz šim nav pierādījumu par šo objektu esamību.

Tārpu caurumi noteikti ir spekulatīvi, ar lielo burtu C,”saka Viljams Gabella. Viņš ir fiziķis Vanderbilta universitātē Nešvilā, Tenesī. Tomēr, ja tārpu caurumi pastāv, pētniekiem vajadzētu būt iespējai tos atrast. Tas vienkārši prasītu pareizos apstākļus un gravitācijas viļņu detektoru.

Melnais caurums pārvietojas caur tārpu caurumu

Saskaņā ar Live Science, Gabella komanda pārbaudīja melno caurumu, kura masa piecas reizes pārsniedza Saules masu. Viņi iedomājās, ka melnais caurums riņķo ap tārpu caurumu aptuveni 1,6 miljardu gaismas gadu attālumā no Zemes. Saskaņā ar viņu aprēķiniem, kad melnais caurums griežas ap tārpa caurumu, tam jāsāk spirālveida kustība uz iekšu, atbrīvojot gravitācijas viļņus.

Un sākumā tie izskatītos gluži kā gravitācijas viļņi no diviem melnajiem caurumiem. Viļņu struktūra, ko daži fiziķi sauc par čivināšanu, laika gaitā palielināsies. Bet, tiklīdz tas sasniegs tārpu cauruma centru vai "kaklu", melnais caurums izies caur to.

Image
Image

Einšteina-Rozena tilts, ko redzējis mākslinieks.

Pēc tam pētnieki aplūkoja, kas notiktu, ja attālā vietā parādītos melnais caurums. Piemēram, citā Visumā. Šajā gadījumā gravitācijas viļņi pirmajā Visumā pēkšņi apstātos, un otrajā Visumā melnais caurums "izšautos" uz āru, pirms atkal sāk spirāli. Pēc tam viņai jāatgriežas cauri tārpu caurumam un jāatgriežas pirmajā Visumā.

Kad melnais caurums atgriežas, tas vispirms spirālē izkļūst no tārpa cauruma. Tas var izraisīt “anti -chirp” - gravitācijas viļņu modeli, kas ir pretējs čivināšanai - pirms atkal nonākt šajā stāvoklī, raksta zinātniskā darba autori.

Laika gaitā melnais caurums turpinās lēkt starp abiem Visumiem, kam vajadzētu izraisīt atkārtotus gravitācijas viļņu uzliesmojumus. Bet starp tiem būtu klusuma periodi - tiklīdz melnais caurums zaudē pietiekami daudz enerģijas, lai radītu gravitācijas viļņus, tā ceļojums beidzas un tas nosēžas tārpa caurumā.

Ieteicams: