Схематичное изображение «внутри-мировой» кротовой норы для двумерного пространства
Кротовая нора, также «кротовина» или «червоточина» (последнее является дословным переводом англ. wormhole) — гипотетическая топологическая особенность пространства-времени, представляющая собой в каждый момент времени «туннель» в пространстве. Область вблизи самого узкого участка кротовины называется «горловиной».
Кротовые норы делятся на «внутри-мировые» (англ. intra-universe) и «меж-мировые» (англ. inter-universe) в зависимости от того, можно ли соединить её входы кривой, не пересекающей горловину (на рисунке изображена внутри-мировая кротовая нора).
Различают также проходимые (англ. traversable) и непроходимые кротовины. К последним относятся те туннели, которые коллапсируют слишком быстро для того, чтобы наблюдатель или сигнал (имеющие скорость не выше световой) успели добраться от одного входа до другого. Классический пример непроходимой кротовины — пространство Шварцшильда, а проходимой — кротовины Морриса-Торна.
В общей теории относительности (далее — ОТО) существование таких туннелей возможно (хотя процесс их возникновения и исчезновения не описывается уравнениями ОТО, так как при этом возникает бесконечная кривизна пространства-времени). Для существования проходимой кротовой норы необходимо, чтобы она была заполнена экзотической материей (англ.), создающей сильное гравитационное отталкивание и препятствующей схлопыванию норы. Решения типа кротовых нор возникают в различных вариантах квантовой гравитации, хотя до полного исследования вопроса ещё очень далеко.
Проходимая внутри-мировая кротовая нора даёт гипотетическую возможность путешествий во времени, если, например, один из её входов движется относительно другого, или если он находится в сильном гравитационном поле, где течение времени замедляется.
Кротовые норы в массовой культуре[]
Литература[]
- DeBenedictis, Andrew and Das, A. On a General Class of Wormhole Geometries. arXiv eprint server. Проверено 12 августа 2005.
- Dzhunushaliev, Vladimir Strings in the Einstein's paradigm of matter. arXiv eprint server. Проверено 12 августа 2005.
- Einstein, Albert and Rosen, Nathan. The Particle Problem in the General Theory of Relativity. Physical Review 48, 73 (1935).
- Fuller, Robert W. and Wheeler, John A.. Causality and Multiply-Connected Space-Time. Physical Review 128, 919 (1962).
- Garattini, Remo How Spacetime Foam modifies the brick wall. arXiv eprint server. Проверено 12 августа 2005.
- González-Díaz, Pedro F. Quantum time machine. arXiv eprint server. Проверено 12 августа 2005.
- González-Díaz, Pedro F. Ringholes and closed timelike curves. arXiv eprint server. Проверено 12 августа 2005.
- Khatsymosky, Vladimir M. Towards possibility of self-maintained vacuum traversable wormhole. arXiv eprint server. Проверено 12 августа 2005.
- Krasnikov, Serguei Counter example to a quantum inequality. arXiv eprint server. Проверено 12 августа 2005.
- Krasnikov, Serguei The quantum inequalities do not forbid spacetime shortcuts. arXiv eprint server. Проверено 12 августа 2005.
- Li, Li-Xin Two Open Universes Connected by a Wormhole: Exact Solutions. arXiv eprint server. Проверено 12 августа 2005.
- Morris, Michael S., Thorne, Kip S., and Yurtsever, Ulvi. Wormholes, Time Machines, and the Weak Energy Condition. Physical Review Letters 61, 1446—1449 (1988).
- Morris, Michael S. and Thorne, Kip S.. Wormholes in spacetime and their use for interstellar travel: A tool for teaching general relativity. American Journal of Physics 56, 395—412 (1988).
- Nandi, Kamal K. and Zhang, Yuan-Zhong A Quantum Constraint for the Physical Viability of Classical Traversable Lorentzian Wormholes. arXiv eprint server. Проверено 12 августа 2005.
- Ori, Amos A new time-machine model with compact vacuum core. arXiv eprint server. Проверено 12 августа 2005.
- Roman, Thomas, A. Some Thoughts on Energy Conditions and Wormholes. arXiv eprint server. Проверено 12 августа 2005.
- Teo, Edward Rotating traversable wormholes. arXiv eprint server. Проверено 12 августа 2005.
- Visser, Matt The quantum physics of chronology protection by Matt Visser.. arXiv eprint server. Проверено 12 августа 2005.
- Visser, Matt. Traversable wormholes: Some simple examples. Physical Review D 39, 3182-3184 (1989).