Кип Торн: Черные дыры и складки времени. Дерзкое наследие Эйнштейна

См. раздел «Наилучшие предположения» главы 13.

На техническом языке это значит, что экзотическое вещество «нарушает условие малой средней энергии».

См. с. 347, 348, 406 книги «Контакт» Карла Сагана. Там условие «экзотизма» (отрицательной средней плотности энергии с точки зрения световых пучков, распространяющихся сквозь червоточину) выражено другим, но эквивалентным способом: с точки зрения наблюдателя, находящегося в покое внутри червоточины, вещество должно иметь большое натяжение вдоль радиального направления, натяжение, которое больше плотности энергии вещества.

Глава 13.

Длина Планка — Уилера равна квадратному корню из площади Планка — Уилера (которая входит в формулу для энтропии черной дыры, глава 12); она задается формулой √ Gh/c 3.

Я хотел бы нарисовать простую и понятную схему, как гладко создать червоточину, но, к сожалению, не могу.

Возможность существования машины времени следовала из более ранних решений уравнения поля Эйнштейна. В 1937 г. В. Дж. Ван Стокам из Эдинбурга нашел решение, в котором как машина времени работает бесконечно длинный, быстро вращающийся цилиндр. Физики долгое время отрицали возможность существования бесконечно длинных предметов во Вселенной. Они предположили (но никто этого не смог доказать), что если бы у цилиндра была конечная длина, то он бы не смог быть машиной времени. В 1949 г. Курт Гедель из Института Передовых исследований в Принстоне (Нью-Джерси) нашел решение уравнения Эйнштейна, описывающее всю вселенную, которая вращается, но не расширяется и не сжимается. В этой вселенной можно путешествовать назад во времени, просто улетая на большие расстояния от Земли и затем возвращаясь. Физики возражают, конечно, и говорят, что наша реальная Вселенная вовсе не напоминает решение Геделя: она не вращается, по крайней мере так сильно, и она расширяется. В 1976 г. Фрэнк Типлер с помощью уравнения поля Эйнштейна доказал, что для создания машины времени в ограниченной области пространства необходимо использовать экзотическое вещество как часть этой машины. (Поскольку любая проходимая червоточина должна быть пронизана экзотическим веществом, описанные в этой главе машины времени, основанные на червоточинах, удовлетворяют требованию Типлера.)

На самом деле, если бы Кароли так быстро достигла скорости света и так же быстро замедлилась, ускорение было бы настолько велико, что оно просто убило бы Кароли и искалечило ее тело. Однако в духе мысленного физического эксперимента я буду предполагать, что ее стойкое тело с комфортом переносит любое ускорение.

В научно-фантастической литературе чаше используется термин «парадокс дедушки». По-видимому, рыцарски настроенные писатели-фантасты, среди которых больше мужчин, предпочитают «убивать» старых мужчин, а не молодых женщин.

Я и мои братья и сестры очень уважаем свою мать и слушаемся ее; см. сноску 2 в главе 7. Я специально попросил у своей матери разрешение использовать этот пример и получил его.

Спустя три года Джону Фридману и Майку Моррису удалось представить убедительное доказательство отсутствия таких парадоксов при путешествии волн назад во времени через червоточину — при условии, что волны накладываются друг на друга линейно (так, как на Врезке 10.3).

См. сноску 8 на стр. 504.

Недавно Ричард Готт из Принстонского университета сделал открытие, что машину времени можно сделать из двух бесконечно длинных космических струн (гипотетических объектов, которые, возможно, существуют в реальной Вселенной; а возможно, и нет), если заставить их двигаться друг относительно друга с очень большой скоростью.

Русский перевод цитируемых работ самого А. Эйнштейна, см. его Собрание научных трудов, т. 1–4 — М.: Наука, 1965–1967. [Прим, ред.]

Русское издание: Мизнер Ч., Торн К ., Уилер Дж. Гравитация. В 3-х т. — М.: Мир, 1977. [Прим, ред.]